JP4360935B2 - 荷掛け・荷卸し装置 - Google Patents

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この発明は、荷掛け・荷卸し装置に関するもので、例えば、伐採された樹木等の木材(荷)を伐採された位置から集材位置に搬送する荷掛け・荷卸し装置に関するものである。
従来、伐採された樹木等の木材を伐採位置から集材位置に搬送する手段として、伐採位置(荷掛け位置)と集材位置(荷卸し位置)に立設される例えば樹木や自走式の支柱(タワー)を有するタワーヤーダ等の支柱間に掛け渡される索条に、荷掛け滑車や先端にフックを取り付けた吊荷ワイヤ等を具備する搬器を走行可能に取り付け、搬器から垂下される吊荷ワイヤのフックにて伐採された数本の結束された木材を吊持して集材位置に搬送している。したがって、集材作業を行う場合には、荷掛け作業に一人と荷卸し作業に一人の最低でも二人の作業者がいなければスムーズに集材作業ができなかった。
よって、一人でもスムーズに集材作業を行うことができれば、大幅なコスト低減になることから、種々の自動荷卸し装置が開発されている。例えば、荷が吊下げられた負荷状態で下動すると共に、無負荷状態で上動するフックと、フックの下動状態でフックに係合すると共に、上動状態でフックとの係合を離脱する係止部材と、無負荷状態でフック及び係止部材をゆっくりと上動させて、係止部材をフックから離脱させる油圧機構を用いた連動機構とを具備する荷物吊下げ用フックが用いられている(例えば、特許文献1参照)。
この荷物吊下げ用フックによれば、荷物の吊下げ中に障害物等に衝突してフックが短時間だけ無負荷状態になっても、ロックは解除されず、荷物が着地して無負荷状態が比較的長く続く場合には、ロックが解除されて荷卸しできる。
特開昭63−247295号公報(特許請求の範囲、第2頁第4欄第11行〜同頁第5欄第4行、第1図)
しかしながら、従来のこの種の自動荷卸し装置においては、油圧等を利用した連動機構によってフックと係止部材の係合及び離脱を行う構造であるため、フックに係合する荷掛けワイヤが荷卸し時にフックから確実に離脱するには問題があった。また、油圧等の連動機構を用いるため、構造が複雑かつ大型で重量が嵩むという問題もあった。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、構造を簡単かつ小型、軽量にし、荷卸しを確実に行えるようにした荷掛け・荷卸し装置を提供することを課題とするものである。
上記課題を解決するために、この発明の第1の荷掛け・荷卸し装置は、荷掛け位置と荷卸し位置に立設された支柱間に掛け渡される第1及び第2の搬送用索条と、これら搬送用索条を巻き取り及び繰り出し可能に巻回するウィンチと、上記両搬送用索条に取り付けられて荷掛け位置と荷卸し位置間を移動する搬器と、この搬器に取り付けられる荷掛け具とを具備する荷掛け・荷卸し装置において、 上記荷掛け具は、一方の上記搬送用索条の先端に繋着されて上記搬器の下方に垂下する荷掛け用索条と、このワイヤを移動可能に案内する空間部を有する荷掛け具本体と、この荷掛け具本体に枢着されて直交方向に回動可能に形成されると共に、上記荷掛け用索条の先端ループ部を係脱可能に係合するフックと、上記荷掛け具本体に回動可能に枢着されて上記フックの自由端部側に係脱可能に係合するストッパと、このストッパの自由端側部に一端が繋着され、他端が上記搬器に係合されるロック解除用索条とを具備する、ことを特徴とする(請求項1)。
このように構成することにより、荷卸し位置において、一方の搬送用索条を繰り出して荷を地面に下ろした後、他方の搬送用索条を巻き取って搬器を荷掛け位置側に移動することで、ロック解除用索条が緊張してストッパとフックの係合が解かれ、フックが外方に開いて荷掛け用索条が外れ、更に搬器が移動することにより、一方の搬送用索条の緩みがなくなり、荷掛け用索条が荷の下から引き抜かれて荷卸しすることができる。また、荷の下から引き抜かれた荷掛け用索条は、荷掛け具と共に荷掛け位置に移動されて、繰り返し荷掛けに使用することができる。
また、この発明の第2の荷掛け・荷卸し装置は、荷掛け位置と荷卸し位置に立設された支柱間に掛け渡される第1及び第2の搬送用索条と、これら搬送用索条を巻き取り及び繰り出し可能に巻回するウィンチと、上記両搬送用索条に取り付けられて荷掛け位置と荷卸し位置間を移動する搬器と、この搬器に取り付けられる荷掛け具とを具備する荷掛け・荷卸し装置において、 上記荷掛け具は、一方の上記搬送用索条の先端に繋着されて上記搬器の下方に垂下する第1の索条に繋着される荷掛け具本体と、この荷掛け具本体に枢着されて直交方向に回動可能なフックと、一端部に設けられた環状部を他端側が潜り抜けると共に、他端部に設けられたループ部が上記フックに係脱可能に係合する荷掛け用の第2の索条と、一端が上記第2の索条に連結され、他端が上記荷掛け具本体に繋着される第3の索条と、上記荷掛け具本体に回動可能に枢着されて上記フックの自由端部に係脱可能に係合するストッパと、このストッパの自由端部に一端が繋着され、他端が上記搬器に係合されるロック解除用の第4の索条とを具備する、ことを特徴とする(請求項2)。
このように構成することにより、荷卸し位置において、一方の搬送用索条を繰り出して荷を地面に下ろした後、他方の搬送用索条を巻き取って搬器を荷掛け位置側に移動することで、第4の索条が緊張してストッパとフックの係合が解かれ、フックが外方に開いて荷掛け用の第2の索条が外れ、更に搬器が移動することにより、一方の搬送用索条の緩みがなくなり、荷掛け用の第2の索条が荷の下から引き抜かれて荷卸しすることができる。また、荷の下から引き抜かれた第2の索条は、第3の索条によって荷掛け具から離脱することなく、荷掛け具と共に荷掛け位置に移動されて、繰り返し荷掛けに使用することができる。
この発明の荷掛け・荷卸し装置によれば、上記のように構成されているので、以下のような効果が得られる。
この発明によれば、ウィンチの操作により、ストッパとフックの係合を解いてフックから荷掛け用の索条を外すことができるので、人が荷外しすることなく確実に荷卸しすることができ、荷卸し作業の労力の低減を図ることができる。
また、請求項1記載の発明によれば、荷掛け具を、一方の搬送用索条に繋着される荷掛け用索条と、この荷掛け用索条を移動可能に案内する荷掛け具本体と、荷掛け用索条の先端ループ部を係脱可能に係合するフックと、このフックの自由端部側に係脱可能に係合するストッパ及びロック解除用索条とで構成するので、構造を簡単かつ小型、軽量にすることができる。
また、請求項2記載の発明によれば、荷掛け具を、一方の搬送用索条に繋着される第1の索条に繋着される荷掛け具本体と、この荷掛け具本体に枢着されるフックと、一端部に設けられた環状部を他端側が潜り抜けると共に、他端部に設けられたループ部がフックに係脱可能に係合する荷掛け用の第2の索条と、一端が第2の索条に連結され、他端が荷掛け具本体に繋着される第3の索条と、フックの自由端部に係脱可能に係合するストッパ及びロック解除用の第4の索条とで構成するので、構造を簡単かつ小型、軽量にすることができる上、第1及び第4の索条を一定の長さにすることができ、荷掛け作業時に第4の索条を調節することなく搬器に係合させることができる。
以下に、この発明の最良の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1は、この発明に係る荷掛け・荷卸し装置の第1実施形態の全体を示す概略側面図、図2は、荷である木材の荷掛け状態を示す側面図、図3は、荷卸し位置において木材を地面に下ろした状態を示す側面図、図4は、荷卸し状態を示す側面図である。
上記荷掛け・荷卸し装置は、図1に示すように、荷掛け位置に立設される支柱例えば樹木1と、荷卸し位置に立設される支柱例えばグラップル3を備えた作業機2のアーム4との間に掛け渡される第1及び第2の搬送用索条5,6と、一方の支柱側例えば作業機2に配設(搭載)されて第1及び第2の搬送用索条5,6をそれぞれ巻き取り及び繰り出し可能な第1のウィンチ7及び第2のウィンチ8と、第1及び第2の搬送用索条5,6に取り付けられて、荷掛け位置と荷卸し位置との間を移動可能な搬器9と、この搬器9に取り付けられる荷掛け具10とで主に構成されている。
この場合、第1の搬送用索条5は、作業機2のアーム4に装着された第1の滑車31を介して作業機2に搭載された第1のウィンチ7のドラムに巻き取り、繰り出し可能に巻回されている。この第1の搬送用索条5の先端部は、搬器9に装着された第2の滑車32に掛け渡されており、後述する荷掛け具10を構成する荷掛け用の索条例えばワイヤ11の一端に繋留具12を介して繋着されている。
また、第2の搬送用索条6は、一方の支柱である作業機2のアーム4に装着された第3の滑車33を介して作業機2に搭載された第2のウィンチ8のドラムに巻き取り、繰り出し可能に巻回されると共に、搬器9に装着されたガイド滑車35を介して他方の支柱である樹木1に装着される第4の滑車34に掛け渡されて、先端が繋留具36を介して搬器9に繋着されている。
上記荷掛け具10は、図5ないし図8に示すように、第1の搬送用索条5の先端に繋着されて搬器9の下方に垂下する、先端にループ部13を有するワイヤ11と、このワイヤ11を移動可能に案内する空間部14を有する荷掛け具本体15と、この荷掛け具本体15に第1の枢支ピン16をもって枢着されて垂直方向に回動可能に形成されると共に、ワイヤ11の先端ループ部13を係脱可能に係合するフック17と、荷掛け具本体15に第2の枢支ピン18をもって回動可能に枢着されてフック17の自由端部側に係脱可能に係合するストッパ19と、このストッパ19の自由端側部に一端が繋着され、他端が搬器9に係合されるロック解除用索条例えばチェーン20を具備している。
この場合、荷掛け具本体15は、例えば鋳鉄製の材料にて形成されており、中空部14を有する略コ字状の基部15aの開口側の一側辺に円弧状の凹部15bを有し、基部15aの下部に二又部15cが延在している。この二又部15cの基部側には、ワイヤ11を誘導するガイド筒体15dが連結ピン15eによって取り付けられており、二又部15cの先端部にはフック17の取付孔(図示せず)が設けられている。
また、荷掛け具本体15の下部側の二又部15cには、第1の枢支ピン16を介してフック17の下端部が枢着されて、フック17が直交方向に回動可能に形成されている。このフック17は例えば鋳物製材料によって形成されており、上方に回動されて閉じた状態において荷掛け具本体15の凹部15bと対向する部位に湾曲部17aを有し、その先端側に平坦部17bが延在した形状に形成されている。このようにフック17に湾曲部17aを設けることにより、フック17が閉じた状態で湾曲部17aと凹部15bとで空間を形成し、この空間によってワイヤ11の先端ループ部13の動きに余裕をもたすことができ、荷掛け状態を確実にすることができる。また、フック17の先端部(自由端部)に平坦部17bを設けることにより、ストッパ19の係脱を円滑にすることができる。
また、荷掛け具本体15の上部の一端部には、第2の枢支ピン18を介して例えば鋳鉄製の略U字形状のストッパ19の一端部が枢着されて、ストッパ19が直交方向に回動可能に形成されている。このストッパ19の枢着部には、ねじりコイルばね21(以下にばね21という)が介在されており、このばね21によってストッパ19が常時ロック側に弾性力が付勢されている(図5(a),(b)参照)。また、ストッパ19の自由端部には、ループ状の繋留部22が設けられており、この繋留部22にチェーン20の一端が繋着されている。このチェーン20の他端部は、搬器9に設けられた係止フック23に着脱可能に係合されるようになっている。
上記のように構成される荷掛け具10において、第1の搬送用索条5に繋着されるワイヤ11が、上方から荷掛け具本体15の空間部14内に案内されると共に、ガイド筒体15dにより下方に誘導されて、荷である木材Wの下に掛け渡された状態で、先端ループ部13がフック17に係合される。その後、ストッパ19をばね21の弾発力に抗して非ロック側に倒した状態で、ワイヤ11が係合されたフック17を、荷掛け具本体15の空間部14側に回動し、再びストッパ19を回動してフック17の自由端部に係合させてロック状態にすることができる。ロック状態を解除するには、ストッパ19の自由端部に繋着されたチェーン20を引っ張れば、ばね21の弾発力に抗してストッパ19が回動されて、ロック状態を解除することができる。
次に、この発明の荷掛け・荷卸し装置の動作手順について説明する。まず、繋留具12を介してワイヤ11の一端を第1の索条5の先端部に繋着する。そして、第1のウィンチ7を駆動して第1の索条5を繰り出しながら荷掛け具10を荷掛け位置の木材Wの傍まで移動する。次に、ワイヤ11を木材Wの下を潜らせて掛け渡し、ワイヤ11の先端ループ部13をフック17に係合する。次に、ばね21の弾発力に抗してストッパ19を持ち上げると共に、フック17を荷掛け具本体15の空間部14側に回動して閉じた後、ストッパ19を下ろしてフック17の自由端側の平坦部17bに係合させてロックする。
次に、荷掛け具本体15を木材Wに押し付けるようにしてワイヤ11を引っ張って木材Wを締め付けた後、第1のウィンチ7を駆動して第1の搬送用索条5を巻き取り、搬器9に繋留具12が当ったら第1の索条5の巻取りを停止する。この状態で、荷掛けされた木材Wの径(大きさ)に応じてチェーン20の長さを調節して弛ませた状態で他端部を搬器9の係止フック23に係合する(図2参照)。
次に、第1のウィンチ7を巻き取り、第2のウィンチ8は抵抗を有する繰り出し状態にして第1及び第2の搬送用索条5,6にテンションをもたせたインターロック運転によって搬器9を移動させて木材Wを荷卸し位置まで搬送する。木材Wを荷卸し位置まで搬送した後、第1のウィンチ7を駆動して第1の搬送用索条5を繰り出して木材Wを地面に下ろし、第1の搬送用索条5をある程度緩める(図3参照)。この状態で、第2のウィンチ8を駆動して第2の搬送用索条6を巻き取って搬器9を荷掛け位置側に移動する。すると、繋留具12は搬器9から離れると共に、チェーン20が引っ張られ、ストッパ19がばね21の弾発力に抗して回動してロック状態が解除される。ロック状態が解除されると木材Wの自重によりフック17が開放側に回動し、フック17からワイヤ11が外れる(図4参照)。更に、搬器9が荷掛け位置側に移動すると、第1の搬送用索条5の緩みがなくなり、ワイヤ11が木材Wの下から引き抜かれる。このとき、搬器9と繋留具12との位置が近づいて当たると、第1のウィンチ7は抵抗を有する繰り出し状態にして搬送用索条5,6にテンションをもたせたインターロック運転により、搬器9の移動に伴って荷掛け具10及びワイヤ11は荷掛け位置側に移動され、荷卸しが終了する。
木材Wの下から引き抜かれたワイヤ11は、インターロック運転による搬器9の移動に伴って荷掛け具10と共に荷掛け位置に移動され、上述と同様の手順を繰り返して次の木材Wの荷掛け、荷卸し作業を行う。
<第2実施形態>
図9は、この発明の第2実施形態における荷掛け具を示す側面図、図10は、第2実施形態における木材の荷掛け状態を示す側面図、図11は、荷卸し位置において木材を地面に下ろした状態を示す側面図、図12は、木材の荷卸し状態を示す側面図である。
第2実施形態は、荷掛けされる木材Wの径(大きさ)に関係なくロック解除用索条の長さを一定にして、荷掛け時の作業をスムーズに行えるようにした場合である。
第2実施形態における荷掛け具10Aは、図9ないし図12に示すように、第1の搬送用索条5の先端に繋着されて搬器9の下方に垂下する第1の索条例えばワイヤ(以下に第1のワイヤ41という)に繋着される荷掛け具本体15と、この荷掛け具本体15に枢着されて直交方向に回動可能なフック17と、一端部に設けられた環状部45を他端側が潜り抜けると共に、他端部に設けられたループ部46がフック17に係脱可能に係合する荷掛け用の第2の索条例えばワイヤ(以下に第2のワイヤ42という)と、一端が第2のワイヤ42に連結され、他端が荷掛け具本体15に繋着される第3の索条例えばワイヤ(以下に第3のワイヤ43という)と、荷掛け具本体15に回動可能に枢着されてフック17の自由端部に係脱可能に係合するストッパ19と、このストッパ19の自由端部に一端が繋着され、他端が搬器9に係合されるロック解除用索条である第4の索条例えばワイヤ(以下に第4のワイヤ44という)とで主に構成されている。
なお、第2実施形態において、荷掛け具本体15、フック17及びストッパ19の形態は第1実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
次に、第2実施形態の荷掛け・荷卸し装置の動作手順について、図10ないし図12を参照して説明する。まず、繋留具12を介して第1のワイヤ41の一端を第1の搬送用索条5の先端部に繋着する。そして、第1のウィンチ7を駆動して第1の搬送用索条5を繰り出しながら荷掛け具10を荷掛け位置の木材Wの傍まで移動する。次に、第2のワイヤ42を木材Wの下を潜らせて掛け渡すと共に、先端側を第2のワイヤ42の環状部45内を潜らせて引っ張り、第2のワイヤ42の先端のループ部46をフック17に係合する。次に、ばね21の弾発力に抗してストッパ19を持ち上げると共に、フック17を荷掛け具本体15の空間部14側に回動して閉じた後、ストッパ19を下ろしてフック17の自由端側の平坦部17bに係合させてロックする。
次に、第1のウィンチ7を駆動して第1の搬送用索条5を巻き取り、搬器9に繋留具12が当ったら第1の搬送用索条5の巻取りを停止する。この状態で、第4のワイヤ44の他端部を搬器9の係止フック23に係合する(図10参照)。このとき、第4のワイヤ44は若干弛みをもって係止フック23に係合される。
次に、第1のウィンチ7を巻き取り、第2のウィンチ8は抵抗を有する繰り出し状態にして第1及び第2の搬送用索条5,6にテンションをもたせたインターロック運転によって搬器9を移動させて木材Wを荷卸し位置まで搬送する。木材Wを荷卸し位置まで搬送した後、第1のウィンチ7を駆動して第1の搬送用索条5を繰り出して木材Wを地面に下ろし、第1の搬送用索条5をある程度緩める(図11参照)。この状態で、第2のウィンチ8を駆動して第2の搬送用索条6を巻き取って搬器9を荷掛け位置側に移動する。すると、繋留具12は搬器9から離れると共に、第4のワイヤ44が引っ張られ、ストッパ19がばね21の弾発力に抗して回動してロック状態が解除される。ロック状態が解除されると木材Wの自重によりフック17が開放側に回動し、フック17から第2のワイヤ42が外れる(図12参照)。更に、搬器9が荷掛け位置側に移動すると、第1の搬送用索条5の緩みがなくなり、第2のワイヤ42が木材Wの下から引き抜かれる。このとき、搬器9と繋留具12との位置が近づいて当たると、第1のウィンチ7は抵抗を有する繰り出し状態にして搬送用索条5,6にテンションをもたせたインターロック運転により、搬器9の移動に伴って荷掛け具10及び第2のワイヤ42は荷掛け位置側に移動され、荷卸しが終了する。
木材Wの下から引き抜かれた第2のワイヤ42は第3のワイヤ43に連結された状態で、インターロック運転による搬器9の移動に伴って荷掛け具10Aと共に荷掛け位置に移動され、上述と同様の手順を繰り返して次の木材Wの荷掛け、荷卸し作業を行う。
<その他の実施形態>
上記実施形態では、荷掛け具本体15に1つの荷掛け部すなわちワイヤ11、第2のワイヤ42を設ける場合について説明したが、第1実施形態においては、繋留具12に複数のワイヤ11を設けることにより、同時に複数本の木材Wを集材することが可能である。また、第2実施形態においては、荷掛け具本体15に複数の第2のワイヤ42を設けることにより、同時に複数本の木材Wを集材することが可能である。
なお、この発明に係る荷掛け・荷卸し装置は、第1及び第2のウィンチ7,8の巻取り、繰出し操作によって木材Wの荷卸しができるので、作業者は作業機2の運転席から遠隔操作によって荷卸しを行うことができる。また、ラジコン操作によって一人の作業者によって荷掛け、荷卸し作業を行うことも可能である。
この発明に係る荷掛け・荷卸し装置の第1実施形態の全体を示す概略側面図である。 木材の荷掛け状態を示す側面図である。 荷卸し位置において木材を地面に下ろした状態を示す側面図である。 木材の荷卸し状態を示す側面図である。 この発明における荷掛け具を示す側面図(a)、背面図(b)及び(a)のI−I線に沿う断面図(c)である。 上記荷掛け具のフックが開放した状態を示す斜視図である。 上記荷掛け具のフックが閉じた状態を示す斜視図である。 上記荷掛け具のストッパをロックした状態を示す斜視図である。 この発明の第2実施形態における荷掛け具を示す側面図である。 第2実施形態における木材の荷掛け状態を示す側面図である。 第2実施形態における木材を地面に下ろした状態を示す側面図である。 第2実施形態における木材の荷卸し状態を示す側面図である。
符号の説明
1 樹木(支柱)
4 アーム(支柱)
5 第1の搬送用索条
6 第2の搬送用索条
7 第1のウィンチ
8 第2のウィンチ
9 搬器
10,10A 荷掛け具
11 ワイヤ(荷掛け用索条)
12 繋留具
13 先端ループ部
14 空間部
15 荷掛け具本体
17 フック
19 ストッパ
20 チェーン(ロック解除用索条)
23 係止フック
41 第1のワイヤ(第1の索条)
42 第2のワイヤ(第2の索条)
43 第3のワイヤ(第3の索条)
44 第4のワイヤ(ロック解除用索条)
45 環状部
46 ループ部

Claims (2)

  1. 荷掛け位置と荷卸し位置に立設された支柱間に掛け渡される第1及び第2の搬送用索条と、これら搬送用索条を巻き取り及び繰り出し可能に巻回するウィンチと、上記両搬送用索条に取り付けられて荷掛け位置と荷卸し位置間を移動する搬器と、この搬器に取り付けられる荷掛け具とを具備する荷掛け・荷卸し装置において、
    上記荷掛け具は、一方の上記搬送用索条の先端に繋着されて上記搬器の下方に垂下する荷掛け用索条と、この荷掛け用索条を移動可能に案内する空間部を有する荷掛け具本体と、この荷掛け具本体に枢着されて直交方向に回動可能に形成されると共に、上記荷掛け用索条の先端ループ部を係脱可能に係合するフックと、上記荷掛け具本体に回動可能に枢着されて上記フックの自由端部側に係脱可能に係合するストッパと、このストッパの自由端側部に一端が繋着され、他端が上記搬器に係合されるロック解除用索条とを具備する、ことを特徴とする荷掛け・荷卸し装置。
  2. 荷掛け位置と荷卸し位置に立設された支柱間に掛け渡される第1及び第2の搬送用索条と、これら搬送用索条を巻き取り及び繰り出し可能に巻回するウィンチと、上記両搬送用索条に取り付けられて荷掛け位置と荷卸し位置間を移動する搬器と、この搬器に取り付けられる荷掛け具とを具備する荷掛け・荷卸し装置において、
    上記荷掛け具は、一方の上記搬送用索条の先端に繋着されて上記搬器の下方に垂下する第1の索条に繋着される荷掛け具本体と、この荷掛け具本体に枢着されて直交方向に回動可能なフックと、一端部に設けられた環状部を他端側が潜り抜けると共に、他端部に設けられたループ部が上記フックに係脱可能に係合する荷掛け用の第2の索条と、一端が上記第2の索条に連結され、他端が上記荷掛け具本体に繋着される第3の索条と、上記荷掛け具本体に回動可能に枢着されて上記フックの自由端部に係脱可能に係合するストッパと、このストッパの自由端部に一端が繋着され、他端が上記搬器に係合されるロック解除用の第4の索条とを具備する、ことを特徴とする荷掛け・荷卸し装置。
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