JP6092313B2 - Both grab attachments used on excavators - Google Patents
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Description
本発明は、建築工事や土木工事にて、パワーショベルに装着して使用する両つかみアタッチメントに関するものである。 The present invention relates to a double grip attachment that is used by being attached to a power shovel during construction work or civil engineering work.
建築工事や土木工事にて、パワーショベルに装着して使用する両つかみアタッチメントは、従来から様々なものが実用化されている。たとえば特許文献1には、バケットアタッチメントが開示されており、その技術を両つかみアタッチメントに適用する場合の構成を図3に示す。図3(a)は両つかみアタッチメントの上爪と下爪を開いた姿勢、図3(b)は上爪と下爪を閉じた姿勢の側面図である。なお図3では、補強のための構造物は図示を省略する。
Various types of attachments used on power shovels for construction work and civil engineering work have been put to practical use. For example,
図3中の符号51は、本発明の両つかみアタッチメントをシリンダー1の先端部に取付けるための第1支持ピン、符号52は、両つかみアタッチメントを取付けるためにアーム2の先端部に配設される第2支持ピン、符号53は、両つかみアタッチメントを取付けるためにアーム2の第2支持ピン52よりも後方(図3中の右側)に配設される第3支持ピンである。つまり、両つかみアタッチメントは、第1支持ピン51、第2支持ピン52、第3支持ピン53を介して、パワーショベルのシリンダー1とアーム2に装着され、アタッチメントを取り替える際には、第1支持ピン51、第2支持ピン52、第3支持ピン53を着脱する。
図3中の符号6は、上爪3と下爪4の後端部を回動可能に連結するピン(以下、連結ピンという)である。
図3(a)に示すような開いた姿勢の上爪3と下爪4を閉じる際には、シリンダー1を油圧で延伸させて、第1支持ピン51を前方(図3中の左側)へ移動させる。その第1支持ピン51の移動に伴って、リンク7が第3支持ピン53を支点として回動する。このリンク7の回動によって、上爪3の先端が押し下げられて、上爪3の後端部の連結ピン6が後方(図3中の右側)へ移動する。その結果、連結ピン6で連結された下爪4が第2支持ピン52を支点として回動して、下爪4の先端が持ち上げられて、図3(b)に示すように閉じた姿勢になる。
When closing the upper and
このような両つかみアタッチメントにおいて、シリンダー1によって第1支持ピン51に作用する駆動力が連結ピン6に集中するので、連結ピン6は損傷を受け易い。
In such a double grip attachment, since the driving force acting on the
つまり特許文献1に開示された両つかみアタッチメントは、耐久性が劣るという問題がある。また、上爪3と下爪4を開いた姿勢から閉じた姿勢(あるいは、閉じた姿勢から開いた姿勢)へ変化させるのに要するシリンダー1のストロークが長くなり、工事現場における作業効率の低下を招く。
That is, the double grip attachment disclosed in
本発明は、従来の技術の問題点を解消し、耐久性に優れ、しかも上爪と下爪の姿勢を短時間で変化させることが可能な両つかみアタッチメントを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a double grip attachment that solves the problems of the prior art, has excellent durability, and can change the postures of the upper and lower nails in a short time.
本発明者は、両つかみアタッチメントの耐久性を高める技術について検討し、シリンダーによって第1支持ピンに作用する駆動力を、上爪と下爪に分散させることによって、連結ピンの損傷を防止でき、ひいては両つかみアタッチメントの耐久性を向上できることが分かった。 The present inventor examines a technique for enhancing the durability of both gripping attachments, and by dispersing the driving force acting on the first support pin by the cylinder to the upper and lower claws, it is possible to prevent the connection pins from being damaged, As a result, it was found that the durability of the double grip attachment can be improved.
そこで、シリンダーの駆動力を上爪と下爪に分散させる技術について、さらに詳細に研究し、複数のリンクと複数の連結ピンを組み合わせて、両つかみアタッチメントを構成することによって、シリンダーの駆動力を上爪と下爪に分散できることを見出した。しかも、上爪と下爪の姿勢を変化させるのに要するシリンダーのストロークを短縮できるので、短時間で姿勢を変化させることが可能となり、その結果、工事現場における作業効率を向上することが可能となることが判明した。 Therefore, the technology for distributing the cylinder driving force to the upper and lower claws is studied in more detail, and by combining multiple links and multiple connecting pins to form a double grip attachment, the cylinder driving force can be reduced. It was found that it can be dispersed in the upper and lower nails. In addition, the cylinder stroke required to change the posture of the upper and lower claws can be shortened, so the posture can be changed in a short time, and as a result, the work efficiency at the construction site can be improved. Turned out to be.
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
すなわち本発明は、パワーショベルに装着して使用する両つかみアタッチメントであって、パワーショベルのシリンダーの先端部が第1リンクを回動可能に支持するための第1支持ピンと、第1リンクと上爪とを回動可能に連結する第1連結ピンと、上爪の後端部と下爪の後端部とを回動可能に連結する第3連結ピンと、パワーショベルのアームの先端部が下爪を回動可能に支持するための第2支持ピンと、下爪と第2リンクの一端とを回動可能に連結する第4連結ピンと、第2リンクの他端と第1リンクとを回動可能に連結する第2連結ピンと、第2連結ピンに一端を回動可能に連結される第3リンクと、アームが第3リンクの他端を回動可能に支持するための第3支持ピンと、を有する両つかみアタッチメントである。
The present invention has been made based on such knowledge.
That is, the present invention is a double-grip attachment that is used by being attached to a power shovel, and includes a first support pin for rotatably supporting a first link by a tip portion of a cylinder of the power shovel, a first link and an upper A first connecting pin that rotatably connects the claw, a third connecting pin that rotatably connects the rear end portion of the upper claw and the rear end portion of the lower claw, and the tip of the arm of the power shovel is the lower claw A second support pin for pivotally supporting the second claw, a fourth connecting pin for pivotally coupling the lower claw and one end of the second link, and a pivotable connection between the other end of the second link and the first link. a second connecting pin connected to a third link pivotally connected at one end to a second connecting pin, and a third support pin of the arm to support the other end of the third link rotatably, and It has a double grip attachment.
本発明の両つかみアタッチメントを装着するパワーショベルの重量は、0.7〜20.0tonの範囲内が好ましい。より好ましくは9.0〜20.0tonである。 The weight of the power shovel to which the both grip attachments of the present invention are attached is preferably within a range of 0.7 to 20.0 tons. More preferably, it is 9.0-20.0 tons.
本発明によれば、耐久性に優れ、しかも上爪と下爪の姿勢を短時間で変化させることが可能な両つかみアタッチメントを得ることが可能となり、産業上格段の効果を奏する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to obtain the both-grip attachment which is excellent in durability and can change the attitude | position of an upper nail and a lower nail in a short time, and there exists an industrial remarkable effect.
図1は、本発明の両つかみアタッチメントをパワーショベルのシリンダー1とアーム2に装着して、上爪3と下爪4を開いた例を示す側面図である。なお図1では、補強のための構造物は図示を省略する。
FIG. 1 is a side view showing an example in which an
図1中の符号51は、本発明の両つかみアタッチメントをシリンダー1の先端部に取付けるための第1支持ピン、符号52は、両つかみアタッチメントを取付けるためにアーム2の先端部に配設される第2支持ピン、符号53は、両つかみアタッチメントを取付けるためにアーム2の第2支持ピン52よりも後方(図1中の右側)に配設される第3支持ピンである。つまり、両つかみアタッチメントは、第1支持ピン51、第2支持ピン52、第3支持ピン53を介して、パワーショベルのシリンダー1とアーム2に装着され、アタッチメントを取り替える際には、第1支持ピン51、第2支持ピン52、第3支持ピン53を着脱する。
図1中の符号61〜64は、両つかみアタッチメントを構成する部材(すなわち上爪3、下爪4、第1リンク71、第2リンク72、第3リンク73)同士を回動可能に連結するピン(すなわち連結ピン)である。
第1リンク71には第1支持ピン51が配設されて、シリンダー1の先端部と回動可能に連結される。また第1リンク71には、第1支持ピン51よりも上爪3側に第1連結ピン61が配設されて、上爪3と回動可能に連結される。さらに第1リンク71には、第1支持ピン51よりも第3支持ピン53側に第2連結ピン62が配設されて、後述する第2リンク72と回動可能に連結される。上爪3の後端部は、第3連結ピン63を介して下爪4の後端部と回動可能に連結される。
A
下爪4は第2支持ピン52を介してアーム2の先端部と回動可能に連結される。また下爪4には、第3連結ピン63よりも先端側に第4連結ピン64が配設され、その第4連結ピン64には第2リンク72の一端が回動可能に連結される。第2リンク72の他端には第2連結ピン62が配設されており、第2リンク72と第1リンク71が回動可能に連結される。さらに第2リンク72には第3リンク73の一端が回動可能に連結され、第3リンク73の他端には第3支持ピン53が配設される。つまり、第3リンク73とアーム2が第3支持ピン53を介して回動可能に連結される。
The
以下に、本発明の両つかみアタッチメントの上爪3と下爪4を、開いた姿勢(図1参照)から閉じた姿勢(図2参照)へ移行するときの各部材の動作について説明する。
Hereinafter, the operation of each member when the upper and
図1に示すような開いた姿勢の上爪3と下爪4を閉じる際には、シリンダー1を油圧で延伸させて、第1支持ピン51を前方(図1中の左側)へ移動させる。その第1支持ピン51の移動に伴って、第2連結ピン62も前方へ移動するが、第3支持ピン53がアーム2に装着されているので、第3リンク73は第3支持ピン53を支点として回動する。
When closing the
この第3リンク73の回動によって、第2リンク72が下方へ押し下げられ、第4連結ピン64が下方へ移動する。その結果、下爪4が第2支持ピン52を支点として回動するので、下爪4の先端が上方へ上昇する一方で、下爪4の後端が下方へ下降する。そして、下爪4の後端の下降に伴って、第3連結ピン63で連結された上爪3が回動してその先端が下降する。こうして、図2に示すような上爪3と下爪4を閉じた姿勢へ移行する。
By the rotation of the
このとき上爪3には、上記のシリンダー1の延伸によって第1連結ピン61を押し下げる作用も加わるので、上爪3と下爪4を円滑に閉じることができる。
At this time, the
また、上爪3と下爪4を円滑に閉じた姿勢(図2参照)から開いた姿勢(図1参照)へ移行する場合は、シリンダー1を収縮させる。
Further, when the
このようにして、シリンダー1によって第1支持ピン51に作用する駆動力を、上爪3と下爪4に分散させることが可能となり、その結果、両つかみアタッチメントの耐久性を向上することができる。しかも、上爪3と下爪4を閉じるまで(あるいは開くまで)に要するシリンダー1のストロークを短縮することが可能となり、短時間で上爪3と下爪4を開閉することができる。その結果、両つかみアタッチメントの操作性、ひいては建築工事や土木工事の効率向上に寄与する。
In this way, the driving force acting on the
本発明の両つかみアタッチメントは、重量0.7〜20.0tonのパワーショベルに装着することが好ましい。その理由は、建築工事や土木工事において様々な物体(たとえば木材、鉄骨、コンクリート塊等)を、安定して確実に把持することができるからである。重量9.0〜20.0tonのパワーショベルに装着すれば、大寸法の重量物を、安定して確実に把持することができるので一層好ましい。 It is preferable that the double grip attachment of the present invention is attached to a power shovel having a weight of 0.7 to 20.0 tons. This is because various objects (for example, wood, steel frames, concrete blocks, etc.) can be stably and reliably grasped in construction work and civil engineering work. If it is mounted on a power shovel having a weight of 9.0 to 20.0 tons, it is more preferable because a large-sized heavy object can be gripped stably and reliably.
また、図1、2には上爪3と下爪4の前端部(図1中の左側)を湾曲させた例を示したが、本発明では、上爪3と下爪4の前端部の形状は特に限定しない。つまり、上爪3と下爪4の前端部は、把持する物体の寸法や重量に応じて好適な形状に設計されるが、先端部がどのような形状であっても本発明を適用することが可能である。
1 and 2 show an example in which the front ends (left side in FIG. 1) of the
図1、2に示す両つかみアタッチメントをパワーショベル(本体重量12ton)に装着し、シリダー(ポンプ圧力35MPa、ピストン径110mm、ピストン表面積9498.5mm2、シリンダー推力332.4KN)を伸縮させて上爪と下爪を開閉するシミュレーションを行なった。これを発明例とする。 1 and 2 are attached to a power shovel (main body weight 12 tons), and the upper and lower claws are extended by expanding and contracting a cylider (pump pressure 35 MPa, piston diameter 110 mm, piston surface area 9498.5 mm 2 , cylinder thrust 332.4 KN). A simulation of opening and closing the nails was performed. This is an invention example.
そして、その発明例について、上爪と下爪の最大開口(図1参照)、中間開口、最小開口(図2参照)の状態で物体を把持した時に第1支持ピン〜第3支持ピンに作用する負荷を、それぞれ試算した。その結果を表1に示す。 And about the example of an invention, when an object is grasped in the state of the maximum opening (refer to Drawing 1), middle opening, and the minimum opening (refer to Drawing 2) of an upper nail and a lower nail, it acts on the 1st support pin-the 3rd support pin Each load was estimated. The results are shown in Table 1.
さらに発明例のシミュレーションにて、上爪と下爪の開閉に要するシリンダーのストロークを試算した。その結果を表2に示す。ここでストロークは、開いた姿勢(図1参照)から閉じた姿勢(図2参照)へ移行するまでのシリンダーの延伸量、および閉じた姿勢から開いた姿勢へ移行するまでの収縮量の平均値を示す。 Furthermore, in the simulation of the invention example, the cylinder stroke required for opening and closing the upper and lower claws was estimated. The results are shown in Table 2. Here, the stroke is an average value of the amount of cylinder stretching until the transition from the open position (see FIG. 1) to the closed position (see FIG. 2) and the contraction amount until the transition from the closed position to the open position is performed. Indicates.
次に、比較例として、図3に示す両つかみアタッチメントをパワーショベルに装着し、シリダーを伸縮させて上爪と下爪を開閉するシミュレーションを行なった。比較例のシミュレーションにおいて、発明例と同様に各支持ピンに作用する負荷を試算した結果を表1に、開閉に要するシリンダーのストロークを試算した結果を表2に併せて示す。 Next, as a comparative example, a simulation was performed in which the both grab attachments shown in FIG. 3 were attached to a power shovel, and the upper and lower claws were opened and closed by expanding and contracting the cylinder. In the simulation of the comparative example, the result of trial calculation of the load acting on each support pin as in the invention example is shown in Table 1, and the result of trial calculation of the cylinder stroke required for opening and closing is shown in Table 2.
表1から明らかなように、発明例の両つかみアタッチメントは、最小開口の状態で物体を把持した場合の第1支持ピンを除いて、各々の支持ピンに作用する負荷は、いずれも比較例よりも小さかった。なお表1に示す通り、最小開口の状態で物体を把持した場合の第1支持ピンに作用する負荷は比較例と同じであるから、物体を把持した時に第1支持ピン〜第3支持ピンに作用する負荷は、全ての姿勢において比較例と同等、もしくは比較例よりも小さいことが分かった。このことは、発明例の両つかみアタッチメントが耐久性に優れていることを示している。 As is clear from Table 1, both the gripping attachments of the invention example are different from the comparative example in the load acting on each support pin except for the first support pin when the object is gripped with the minimum opening. Was also small. As shown in Table 1, the load acting on the first support pin when the object is gripped in the state of the minimum opening is the same as that in the comparative example, so when the object is gripped, the load is applied to the first support pin to the third support pin. It was found that the acting load is equal to or smaller than that of the comparative example in all postures. This indicates that the dual grip attachment of the inventive example is excellent in durability.
また表2から明らかなように、発明例の両つかみアタッチメントは、比較例よりも短いストロークで開閉することが可能であった。このことは、発明例の両つかみアタッチメントは、短時間で開閉できることを示しており、上爪と下爪の姿勢を効率良く変化させることが可能であることを意味している。 Further, as is clear from Table 2, the both-grip attachment of the invention example could be opened and closed with a shorter stroke than the comparative example. This indicates that the both-grip attachment of the invention example can be opened and closed in a short time, and means that the postures of the upper and lower claws can be changed efficiently.
1 シリンダー
2 アーム
3 上爪
4 下爪
51 第1支持ピン
52 第2支持ピン
53 第3支持ピン
6 連結ピン
61 第1連結ピン
62 第2連結ピン
63 第3連結ピン
64 第4連結ピン
7 リンク
71 第1リンク
72 第2リンク
73 第3リンク
1
51 First support pin
52 Second support pin
53
61 First connecting pin
62 Second connecting pin
63 3rd connecting pin
64 4th connecting
71 First link
72 Second link
73 Third link
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