JPH06287976A - クランプ付き掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造簡単にして、掘削とクランプとを兼用で
き、しかも大きな物品もクランプできるクランプ付き掘
削機を提供する。 【構成】 掘削機のアーム２０の先端に揺動自在に取付
けたバケット本体２１と、前記バケット本体２１の開口
部両側に開閉自在に取付けたクランプアーム２２と、前
記アーム２０上に取付けられたバケットシリンダ２３の
ピストンロッド２３ａの先端と前記バケット本体２１の
背面後部とを連結する第１リンク３６と、前記ピストン
ロッド２３ａの先端と前記アーム２０の先部とを連結す
る第２リンク４１と、前記クランプアーム２２の背面中
央部に揺動自在に枢着した第３リンク４３と、前記第３
リンク４３の遊端と前記バケット本体２１の背面後部と
を連結する第４リンク４５とを有し、掘削時には、前記
第４リンク４５を前記バケット本体２１に結合させ、ク
ランプ時には第４リンク４５を第１リンク３６に一体結
合させて、動作させるようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、地面等を掘削する掘
削作業と、各種廃材や資材などの物品をクランプして運
ぶクランプ作業とを行えるクランプ付き掘削機に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】掘削機は、図６に示す様に、油圧ショベ
ル（１）のアーム（２）の先端にバケット（３）を取付
けており、ブーム（４）及びアーム（２）を夫々専用の
油圧シリンダ（５）（６）で動かし、さらにアーム
（２）の上面に取付けたバケットシリンダ（７）にてバ
ケット（３）を揺動させて、掘削作業を行うようになっ
ている。

【０００３】一方、破砕されたコンクリート片や廃材、
或いは鋼材などの資材をクランプして運ぶ場合には、図
７に示す様に、アーム（２）の先端に一対の開閉爪（１
０）（１１）を備えたグリッパ（１２）を取付け、バケ
ットシリンダ（７）にて開閉爪（１０）（１１）を開閉
させて、クランプ作業を行っている。

【０００４】掘削作業とクランプ作業とを分担して行う
と、広い作業スペースが必要である。そのため広い作業
スペースを確保できない場合には、専用機を使用せず
に、バケット（３）とグリッパ（１２）とを着脱可能な
アタッチメントとして用意しておき、作業の内容に合せ
て、バケット（３）とグリッパ（１２）とを交換して作
業を行っている。

【０００５】上記作業では、バケット（３）とグリッパ
（１２）の交換に時間がかかり、作業性が非常に悪い。
またバケット（３）やグリッパ（１２）は非常に重いた
め、交換作業も面倒である。

【０００６】そこで、バケット（３）とグリッパ（１
２）との交換を行うことなく、両作業を共用して行える
ようにするために、本出願人は図８に示す様に、バケッ
ト本体（１３）にクランプアーム（１４）を取付け、バ
ケット本体（１３）とクランプアーム（１４）との間に
クランプシリンダ（１５）を取付けたクランプ付きバケ
ット（１６）を開発した。

【０００７】このクランプ付きバケット（１６）は、掘
削作業時には、クランプアーム（１４）を閉じた状態で
バケット本体（１３）にて掘削作業を行い、クランプ作
業を行う場合には、クランプシリンダ（１５）を動作さ
せて、クランプアーム（１４）をバケット本体（１３）
に対して揺動させて、バケット本体（１３）とクランプ
アーム（１４）とで物品をクランプするようにしている
（実公平４ー１９０８８号公報を参照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記クランプ付きバケ
ット（１６）は、掘削作業とクランプ作業とを行え、交
換に費やす時間がなくなり、作業性を大幅に向上させる
ことができる。しかし、クランプアーム（１４）を開閉
させるクランプシリンダ（１５）をバケット本体（１
３）に取付けるため、重量的な問題や設置スペースの問
題もあって、大きなクランプシリンダ（１５）を用いる
ことができなかった。

【０００９】そのため、クランプシリンダ（１５）のス
トロークが短く、クランプアーム（１４）の開閉角度が
小さかった。従って、クランプできる物品の大きさが限
られ、対応できる作業範囲が限られ、汎用性が低かっ
た。そこで、様々な大きさの物品をクランプできるクラ
ンプ付き掘削機の開発が望まれていた。

【００１０】またクランプシリンダ（１５）を動作させ
るための油圧機器が必要となり、配管が面倒となる。ま
た制御系も増えるため、操作も面倒であった。

【００１１】この発明は、大きな物品をクランプでき、
しかも専用の制御機器を必要とせず、簡便な操作で掘削
機又はクランプ機の機能切換えができるクランプ付き掘
削機を提供しようとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、油圧ショベ
ルのアームの先端に揺動自在に取付けたバケット本体
と、前記バケット本体の開口部両側に開閉自在に取付け
たクランプアームと、前記アーム上に取付けられたバケ
ットシリンダのピストンロッドの先端と前記バケット本
体の背面後部とを連結する第１リンクと、前記ピストン
ロッドの先端と前記アームの先部とを連結する第２リン
クと、前記クランプアームの背面中央部に揺動自在に枢
着した第３リンクと、前記第３リンクの遊端と前記バケ
ット本体の背面後部とを連結する第４リンクとを有し、
前記アームと、バケット本体、第１リンク、第２リンク
とで第１四節リンク機構を構成し、前記バケット本体
と、クランプアーム、第３リンク、第４リンクとで第２
四節リンク機構を構成し、前記第２四節リンク機構を第
１四節リンク機構に連動させるか、或いは第２四節リン
ク機構をバケット本体に一体結合させるようにしたもの
である。

【００１３】第１リンクと第４リンクとを結合させて、
第１四節リンク機構と第２四節リンク機構とを連動さ
せ、クランプアーム若しくは第４リンクをバケット本体
に結合させて、第２四節リンク機構をバケット本体に固
定させる。

【００１４】

【作用】上記クランプ付き掘削機は、第４リンク或いは
クランプアームとバケット本体とを一体結合させてバケ
ットシリンダを伸縮動作させると、第４リンクとバケッ
ト本体とのなす角度が変化せず、第２四節リンク機構は
動作せず、クランプアームをバケット本体に閉じた状態
で一体化し、第１四節リンク機構のみが動作して、バケ
ット本体を揺動させて掘削作業を行う。また、第４リン
クを第１リンクと一体結合させてバケットシリンダを伸
縮動作させると、第１リンクと第４リンクとのなす角度
が変化せずに、第１四節リンク機構及び第２四節リンク
機構が連動して同時に動作し、バケット本体とクランプ
アームとを互いに接近離反するように揺動させ、物品を
クランプする。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の実施例を図１乃至図５を参
照して説明する。

【００１６】クランプ付き掘削機は、図１及び図２に示
す様に、バケット本体（２１）を油圧ショベル（図示せ
ず）のアーム（２０）の先端に揺動自在に取付け、バケ
ット本体（２１）の開口部両側にクランプアーム（２
２）を対向させて開閉自在に取付けてある。そして、ア
ーム（２０）の上面に設けたバケットシリンダ（２３）
にて、第１四節リンク機構（２４）及び第２四節リンク
機構（２５）を介して、バケット本体（２１）及びクラ
ンプアーム（２２）を動かすようになっている。

【００１７】また、バケット本体（２１）の下面両側に
はスリット（２６）を前後方向に形成し、クランプアー
ム（２２）を閉じた時に、クランプアーム（２２）の先
端をスリット（２６）へ滑り込ませて、ガタつきを防止
している。さらに、バケット本体（２１）の両側面の下
部とクランプアーム（２２）の先端の対向面を互いに相
反する円弧面（２１ａ）（２２ａ）に形成して、クラン
プした物品を落下させないようにしてある。

【００１８】バケット本体（２１）は、上端両側に支持
ボス部（２７）を形成し、背面に取付けブラケット（３
０）を一体に形成し、取付けブラケット（３０）の前後
３ヵ所にボス部（３１）（３２）（３３）を形成してあ
る。前記支持ボス部（２７）にクランプアーム（２２）
の後端を重ね、支軸（３４）にて開閉自在に連結してあ
る。またバケット本体（２１）に設けた取付けブラケッ
ト（３０）の先端のボス部（３１）をアーム（２０）の
先端に重ね、枢軸（３５）にて揺動自在に連結してあ
る。

【００１９】アーム（２０）の上面に設けられたバケッ
トシリンダ（２３）のピストンロッド（２３ａ）先端
と、バケット本体（２１）の取付けブラケット（３０）
の後部のボス部（３３）とを第１リンク（３６）及び連
結ピン（３７）（４０）にて揺動自在に連結し、かつピ
ストンロッド（２３ａ）の先端とアーム（２０）の先部
との間を第２リンク（４１）及び連結ピン（４２）（４
０）にて揺動自在に連結して、バケット本体（２１）の
取付けブラケット（３０）とアーム（２０）、第１リン
ク（３６）、第２リンク（４１）とで第１四節リンク機
構（２４）を構成している。

【００２０】一方、クランプアーム（２２）の背面の中
間部に第３リンク（４３）を連結ピン（４４）にて揺動
自在に取付け、第３リンク（４３）の遊端とバケット本
体（２１）に設けられた取付けブラケット（３０）の後
部ボス部（３３）とを第４リンク（４５）及び連結ピン
（４６）（３７）にて連結し、クランプアーム（２２）
とバケット本体（２１）の取付けブラケット（３０）、
第３リンク（４３）、第４リンク（４５）とで第２四節
リンク機構（２５）を構成している。

【００２１】第１リンク（３６）と第４リンク（４５）
は多節リンクで、第１リンク（３６）は中間部に固定用
ボス部（４７）を形成し、第４リンク（４５）には前後
に固定用ボス部（５０）（５１）を形成してある。そし
て第１リンク（３６）の固定用ボス部（４７）と第４リ
ンク（４５）の後部の固定用ボス部（５１）とを連結ピ
ン（３７）の中心から等距離離れた位置に形成してあ
り、取付けブラケット（３０）の中間の固定用ボス部
（３２）と第４リンク（４５）の前部の固定用ボス部
（５０）とを連結ピン（３７）の中心から等距離離れた
位置に形成してある。

【００２２】そして、第４リンク（４５）をバケット本
体（２１）或いは第１リンク（３６）と選択的に一体結
合させて用いる。第４リンク（４５）とバケット本体
（２１）の結合は、第４リンク（４５）の前部の固定用
ボス部（５０）をバケット本体（２１）の取付けブラケ
ット（３０）に形成した固定用ボス部（３２）に一致さ
せ、両者間に固定ピン（５２）を挿入し、連結ピン（３
７）と固定ピン（５２）とで結合させる。第４リンク
（４５）と第１リンク（３６）との結合は、第４リンク
（４５）の後部の固定用ボス部（５１）を第１リンク
（３６）の固定用ボス部（４７）に一致させ、両者間に
固定ピン（５２）を挿入し、連結ピン（３７）と固定ピ
ン（５２）とで結合させる。尚、固定ピン（５２）は共
通のものを使用し、差し替えて用いる。

【００２３】上記クランプ付き掘削機は、掘削作業を行
う時には、クランプアーム（２２）を閉じ、第４リンク
（４５）の前部の固定用ボス部（５０）をバケット本体
（２１）の取付けブラケット（３０）に設けられた固定
用ボス部（３２）に一致させ、固定ピン（５２）を挿入
して、バケット本体（２１）と第４リンク（４５）とを
一体結合させ、バケット本体（２１）と第４リンク（４
５）とのなす角度を固定する。この状態で、バケットシ
リンダ（２３）を伸長動作させると、図３に示す様に、
第１リンク（３６）を介して第１四節リンク機構（２
４）が動作し、バケット本体（２１）をアーム（２０）
の先端の枢軸（３５）を中心に下方へ揺動させ、掘削を
行う。このとき第２四節リンク機構（２５）は動作せ
ず、バケット本体（２１）と一体となって動き、クラン
プアーム（２２）を閉じた状態でバケット本体（２１）
と一体に動作させるので、掘削作業の支障とならない。
バケットシリンダ（２３）が短縮動作すると、バケット
本体（２１）はクランプアーム（２２）とともに上方へ
揺動する。

【００２４】また物品をクランプして運ぶ場合には、図
４に示す様に、バケット本体（２１）と第４リンク（４
５）とを結合している固定ピン（５２）を抜き、バケッ
トシリンダ（２３）を短縮動作させて、バケット本体
（２１）を支軸（３５）を中心に上方へ揺動させると同
時に、クランプアーム（２２）を自重にて下方へ揺動さ
せ、第１リンク（３６）の固定用ボス部（４７）と第４
リンク（４５）の後部ボス部（５１）とを一致させて抜
取った固定ピン（５２）を挿入し、第１リンク（３６）
と第４リンク（４５）とを一体結合させ、第１リンク
（３６）と第４リンク（４５）とのなす角度を固定す
る。この状態でバケットシリンダ（２３）を伸長動作さ
せると、図５に示す様に、第１四節リンク機構（２４）
にてバケット本体（２１）を支軸（３５）を中心に下方
へ揺動させ、同時にバケット本体（２１）が揺動するこ
とによって、第４リンク（４５）を介して第２四節リン
ク機構（２５）を揺動させ、クランプアーム（２２）を
支軸（３５）を中心に上方へ揺動させ、バケット本体
（２１）とクランプアーム（２２）とを互いに噛み合わ
せる。この動作により物品をクランプする。クランプ
後、所定の位置へ移動させ、そこでバケットシリンダ
（２３）を短縮動作させてクランプアーム（２２）を開
放させ、物品を放す。

【００２５】上記実施例では、第４リンク（４５）をバ
ケット本体（２１）或いは第１リンク（３６）と選択的
に結合させるために、固定ピン（５２）を用いたが、他
の適宜の手段にて結合させてもよい。また第２四節リン
ク機構（２５）を固定するために、第４リンク（４５）
と取付けブラケット（３０）とを固定ピン（５２）にて
結合させたが、クランプアーム（２２）とバケット本体
（２１）とを固定ピン（５２）にて結合させてもよい。

【００２６】またクランプアーム（２２）の先端間を結
合させてもよい。このようにすれば、クランプアーム
（２２）の剛性が高くなり、大きく、重量のある物品で
あっても安定よくクランプできる。

【００２７】

【発明の効果】この発明によれば、掘削作業とクランプ
作業とを一台の掘削機で兼用することができ、交換を必
要としないので、作業性が非常によい。またバケット本
体とクランプアームを共通のバケットシリンダにて動作
させているので、余分な配管や制御機器が不要で、組立
が容易であると共に、操作系も変らないので、操作が面
倒になることもない。また掘削作業時には、クランプア
ームをバケット本体と一体に動作させるので、掘削作業
の支障とならない。一方クランプ作業時には、バケット
本体を第１四節リンク機構で動作させ、クランプアーム
を第２四節リンク機構で動作させ、バケット本体とクラ
ンプアームを互いに接近離反させるように揺動させて開
閉させるので、クランプアームとバケット本体との開閉
角度を大きくすることができる。従って大きな物品をク
ランプすることができ、汎用性が非常に高く、様々な現
場で使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るクランプ付き掘削機の要部を示す
側面図

【図２】本発明に係るクランプ付き掘削機の要部を示す
底面図

【図３】掘削時の状態を示す側面図

【図４】クランプアームを開放させた時の側面図

【図５】クランプアームを閉じた時の側面図

【図６】従来の掘削機の全体構造を示す側面図

【図７】従来の掘削機に装着するグリッパの側面図

【図８】従来のクランプ付きバケットを示す側面図

【符号の説明】

２０ アーム ２１ バケット本体 ２２ クランプアーム ２３ バケットシリンダ ２４ 第１四節リンク ２５ 第２四節リンク ３６ 第１リンク ４１ 第２リンク ４３ 第３リンク ４５ 第４リンク

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【手続補正書】

【提出日】平成５年８月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】 また物品をクランプして運ぶ場合には、
図４に示す様に、バケット本体（２１）と第４リンク
（４５）とを結合している固定ピン（５２）を抜き、バ
ケットシリンダ（２３）を短縮動作させて、バケット本
体（２１）を支軸（３５）を中心に上方へ揺動させると
同時に、クランプアーム（２２）を自重にて下方へ揺動
させ、第１リンク（３６）の固定用ボス部（４７）と第
４リンク（４５）の後部ボス部（５１）とを一致させて
抜取った固定ピン（５２）を挿入し、第１リンク（３
６）と第４リンク（４５）とを一体結合させ、第１リン
ク（３６）と第４リンク（４５）とのなす角度を固定す
る。この状態でバケットシリンダ（２３）を伸長動作さ
せると、図５に示す様に、第１四節リンク機構（２４）
にてバケット本体（２１）を支軸（３５）を中心に下方
へ揺動させ、同時にバケット本体（２１）が揺動するこ
とによって、第４リンク（４５）を介して第２四節リン
ク機構（２５）を揺動させ、クランプアーム（２２）を
支軸（３４）を中心に上方へ揺動させ、バケット本体
（２１）とクランプアーム（２２）とを互いに噛み合わ
せる。この動作により物品をクランプする。クランプ
後、所定の位置へ移動させ、そこでバケットシリンダ
（２３）を短縮動作させてクランプアーム（２２）を開
放させ、物品を放す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧ショベルのアームの先端に揺動自在に
   取付けたバケット本体と、前記バケット本体の開口部両
   側に開閉自在に取付けたクランプアームと、前記アーム
   上に取付けられたバケットシリンダのピストンロッドの
   先端と前記バケット本体の背面後部とを連結する第１リ
   ンクと、前記ピストンロッドの先端と前記アームの先部
   とを連結する第２リンクと、前記クランプアームの背面
   中央部に揺動自在に枢着した第３リンクと、前記第３リ
   ンクの遊端と前記バケット本体の背面後部とを連結する
   第４リンクとを有し、前記アームと、バケット本体、第
   １リンク、第２リンクとで第１四節リンク機構を構成
   し、前記バケット本体と、クランプアーム、第３リン
   ク、第４リンクとで第２四節リンク機構を構成し、前記
   第２四節リンク機構を第１四節リンク機構に連動させる
   か或いはバケット本体に固定させるようにしたことを特
   徴とするクランプ付き掘削機。
2. 【請求項２】第４リンクを固定ピンにて第１リンクに結
   合させるか、或いは、クランプアーム若しくは第４リン
   クを固定ピンにてバケット本体に結合させるようにした
   ことを特徴とする請求項１記載のクランプ付き掘削機。