(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラブを構成し互いに対向して開閉動作される一対のシェルと、該シェルの回動中心を軸支させた下部フレームと、該下部フレームの上側に位置し、前記各シェルの背面と吊りアームを介して連結した上部フレームと、前記上部及び下部フレーム間にあって、下部フレームに対して油圧シリンダーを介して連結された中間可動フレームと、該中間可動フレームに対して下端が固定されるとともに該中間可動フレームと前記上部フレームとにそれぞれ備えた滑車に巻き掛けられて上方に延長された吊り下げ兼グラブ閉塞用のワイヤーロープと、油圧シリンダーの動作を制御する油圧シリンダー制御手段とを備えてなるグラブバケットにおいて、
前記油圧シリンダー制御手段は、少量の作動油のみを流通可能な流量制限用バルブ機構と、大量の作動油を流通可能な通常動作用バルブ機構とを並列に有し、油圧シリンダーのピストンにより隔てられた上下の油圧室間を連通させる油圧流路と、該油圧流路の油圧を検知する油圧センサとを備え、
グラブ解放動作時に、前記油圧流路の圧力が所定値以上であれば、前記流量制限用バルブ機構を通して少量の作動油のみを流通させ、前記油圧回路が所定値以下の圧力であれば通常動作用バルブ機構を通して作動油を流通させるようにしたことを特徴としてなるグラブバケット。
【請求項２】
流量制限用バルブ機構は、油圧流路を閉じる方向に付勢された弁体と、前記弁体を閉方向に付勢するスプリングが設置されるとともに電磁弁を介して前記油圧回路に連通したスプリング室とを有する少量の作動油のみを流通させるロジック弁を備え、前記電磁弁に通電し前記スプリング室をドレン開放することにより、前記スプリングに抗して前記弁体が前記油圧流路を開く方向に付勢されようにした請求項１に記載のグラブバケット。
【請求項３】
通常動作用バルブ機構は、油圧流路を閉じる方向に付勢された弁体と、前記弁体を閉方向に付勢するスプリングが設置されるとともに電磁弁を介して前記油圧流路に連通したスプリング室とを有するロジック弁を備え、圧力センサが所定の圧力を検知することにより電磁弁に通電し、該通電によって前記スプリング室をドレン開放することにより、前記スプリングに抗して前記弁体が前記油圧回路を開く方向に付勢されようにした請求項１又は２に記載のグラブバケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主にクレーンに吊り下げられバラ物の荷役作業に用いられるグラブバケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、木材のチップ、粉状鉱石、土砂等のバラ物の移送に際し、クレーン等で操作する単索式のグラブバケットが使用され、この種の従来の単索式グラブバケットとして、例えば、図２〜図６に示す如きものが知られている。
【０００３】
このグラブバケットは、グラブ１を構成し互いに対向して開閉動作される一対のシェル２，２と、各シェル２，２の回動中心を軸２ａ，２ａにて軸支させた下部フレーム３と、下部フレーム３の上側に位置し、各シェル２，２の背面と吊りアーム４，４…を介して連結した上部フレーム５と、上部及び下部フレーム間にあって、下部フレーム３に対して油圧シリンダー６を介して連結された中間可動フレーム７と、中間可動フレーム７に対して下端が固定されるとともに中間可動フレーム７と上部フレーム５とにそれぞれ備えた滑車に巻きかけられて上方に延長された吊下げ兼グラブ閉塞用のワイヤーロープ８と、油圧シリンダー６内に通じるオイル流路を開閉することによって油圧シリンダー６の動作を制御する油圧シリンダー制御手段とを備えて構成されている。
【０００４】
グラブ１は、下部フレーム３に対して軸２ａ，２ａによりそれぞれ回動自在に軸支されたシェル２，２によって構成され、開口部を互いに接合させた閉塞状態の時、底部が閉塞されて内部にバラ物が収容される掴み空間９が形成されるようになっている。
【０００５】
また、各シェル２の背部には、吊りアーム４の下端部が軸支され、上部フレーム５には、吊りアーム４の上端部が軸支されて、シェル２，２は上部フレーム５に対して吊られ状態で連結されている。
【０００６】
下部フレーム３には、オイルタンク１１及び無線信号受信器１２が取り付けられている。尚、図中の符号１３はオイルタンク１１上部に設けられた給油口、１４は無線信号受信器の受信用アンテナである。
【０００７】
無線信号受信器１２は、無線信号発信器より信号を受信すると、油圧シリンダー６を制御する油圧回路に開放の命令を発信するようになっている。
【０００８】
上部フレーム５は、その中央部分に中間可動フレーム７の上部が嵌り込む形状に形成され、前部及び後部に回転自在の滑車１８，１８を備えている。
【０００９】
中間可動フレーム７は、内部に中空部を持つ形状に形成され、その前面下方右側及び後面下方左側にはシーブケース１６，１６が固設され、そのシーブケース１６，１６内には滑車１７，１７が回転自在に備えられている。
【００１０】
この中間可動フレーム７は、上部フレーム５に対し、ワイヤーロープ８の操作によって相対的に吊り降されるようになっている。即ち、図４に示すように、中間可動フレーム７両側部に、ワイヤーロープ８の下端を固定し、そのワイヤーロープ８を上部フレーム５の滑車１８，１８を経由して滑車１７，１７にそれぞれ巻きかけ、それを上方に延長して上端をクレーン等に吊り下げる為の吊り具１９に固定している。
【００１１】
このグラブ１を開放する際には、図５に示すように、油圧シリンダー制御手段を操作し、油圧シリンダー６をフリーな状態にすることにより、下部フレーム３がシェル及び下部フレーム３の自重によって中間可動フレーム７より離脱して下降し、シェル２背面が吊りアーム４によって吊られ状態で回動中心軸２ａ位置が降下してグラブが開放されるようになっている。
【００１２】
また、グラブ１の閉塞方向の動作は、前記開放状態から油圧シリンダー６をフリーの状態にしたままでワイヤーロープ８を降下させる方向に繰り出すことにより中間可動フレーム７を降下させて下部フレーム３に接近させ、この状態で油圧シリンダー６を伸長不能にし、ワイヤーロープ８を引き上げることにより、中間可動フレーム７が上部フレーム５に接近するように引き上げられ、これによって両シェル２，２が互いに閉じる方向に動作されるようになっている。
【００１３】
【特許文献１】
実用新案公開平５−８１１７８号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のグラブバケットでは、図６に示すように、両シェル２，２間に塊鉱石類等の被荷役物ａを挟み込んだまま荷役作業を行う場合があり、この際、上部フレーム５と中間可動フレーム７との間には、挟み込んだ物ａの大きさに合わせて隙間ｔができる。
【００１５】
そして、この状態で吊り下げたままグラブ１を開放、即ち油圧シリンダー６をフリーの状態にすると、油圧シリンダー６にはグラブ１の重量及び中間可動フレーム７が上部フレーム５側へ移動しようとする力とが同時に作用するため、油圧シリンダー６内の圧力は通常の約３倍となり、ダンパー効果が得られずに中間可動フレーム７が上部フレーム５と衝突し、かかる衝突によるクレーン等の荷役機械に与える衝撃は、合計重量の約１．３倍にも及び、非常に危険であるという問題があった。
【００１６】
また、従来、このような危険を回避するためにシェル間に被荷役物を挟み込んだ状態で荷役作業を行う場合には、グラブを開放箇所に接地させて上部フレームと中間可動フレームとの間の衝突を回避した上で、グラブを開放するようにしているため、作業効率が悪いという問題があった。
【００１７】
本発明は、このような従来の技術の状況を鑑み、シェル間に被荷役物を挟み込んだ状態でも安全且つ効率良く荷役作業を行うことができるグラブバケットの提供を目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載のグラブバケットは、グラブを構成し互いに対向して開閉動作される一対のシェルと、該シェルの回動中心を軸支させた下部フレームと、該下部フレームの上側に位置し、前記各シェルの背面と吊りアームを介して連結した上部フレームと、前記上部及び下部フレーム間にあって、下部フレームに対して油圧シリンダーを介して連結された中間可動フレームと、該中間可動フレームに対して下端が固定されるとともに該中間可動フレームと前記上部フレームとにそれぞれ備えた滑車に巻き掛けられて上方に延長された吊り下げ兼グラブ閉塞用のワイヤーロープと、油圧シリンダーの動作を制御する油圧シリンダー制御手段とを備えてなるグラブバケットにおいて、前記油圧シリンダー制御手段は、少量の作動油のみを流通可能な流量制限用バルブ機構と、大量の作動油を流通可能な通常動作用バルブ機構とを並列に有し、油圧シリンダーのピストンにより隔てられた上下の油圧室間を連通させる油圧流路と、該油圧流路の油圧を検知する油圧センサとを備え、グラブ解放動作時に、前記油圧流路の圧力が所定値以上であれば、前記流量制限用バルブ機構を通して少量の作動油のみを流通させ、前記油圧回路が所定値以下の圧力であれば通常動作用バルブ機構を通して作動油を流通させるようにしたことを特徴とする。
【００１９】
このように構成することによって、両シェル間に塊鉱石類等の被荷役物を挟み込んだ状態で荷役作業を行う場合に、吊り下げたままグラブを開放しても上部フレームと中間可動フレームとの間の衝撃を和らげることができ、安全且つ効率良く荷役作業を行うことができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成に加え、流量制限用バルブ機構は、油圧流路を閉じる方向に付勢された弁体と、前記弁体を閉方向に付勢するスプリングが設置されるとともに電磁弁を介して前記油圧回路に連通したスプリング室とを有する少量の作動油のみを流通させるロジック弁を備え、前記電磁弁に通電し前記スプリング室をドレン開放することにより、前記スプリングに抗して前記弁体が前記油圧流路を開く方向に付勢されようにしたことを特徴とする。
【００２１】
このように構成することによって、流量制限用バルブ機構を好適に制御することができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成に加え、通常動作用バルブ機構は、油圧流路を閉じる方向に付勢された弁体と、前記弁体を閉方向に付勢するスプリングが設置されるとともに電磁弁を介して前記油圧流路に連通したスプリング室とを有するロジック弁を備え、圧力センサが所定の圧力を検知することにより電磁弁に通電し、該通電によって前記スプリング室をドレン開放することにより、前記スプリングに抗して前記弁体が前記油圧回路を開く方向に付勢されようにしたことを特徴とする。
【００２３】
このように構成することによって、流量制限用バルブ機構と通常動作用バルブ機構との動作切換えを好適に制御することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るグラブバケットの実施の形態を図に基づいて説明する。尚、上述の従来例と同一の部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００２５】
グラブバケットは、図２〜図６に示す従来例と同様に、グラブ１を構成し互いに対向して開閉動作される一対のシェル２，２と、各シェル２，２の回動中心を軸２ａ，２ａにて軸支させた下部フレーム３と、下部フレーム３の上側に位置し、各シェル２，２の背面と吊りアーム４，４…を介して連結した上部フレーム５と、上部及び下部フレーム間にあって、下部フレーム３に対して油圧シリンダー６を介して連結された中間可動フレーム７と、中間可動フレーム７に対して下端が固定されるとともに中間可動フレーム７と上部フレーム５とにそれぞれ備えた滑車に巻きかけられて上方に延長された吊下げ兼グラブ閉塞用のワイヤーロープ８と、油圧シリンダー６の動作を制御する油圧シリンダー制御手段とを備えて構成されている。
【００２６】
グラブ１は、下部フレーム３に対して軸２ａ，２ａによりそれぞれ回動自在に軸支されたシェル２，２によって構成され、開口部を互いに接合させた閉塞状態の時、底部が閉塞されて内部にバラ物が収容される掴み空間９が形成されるようになっている。
【００２７】
各シェル２の背部には、吊りアーム４の下端部が軸支され、上部フレーム５には、吊りアーム４の上端部が軸支されて、シェル２，２は上部フレーム５に対して吊られ状態で連結されている。
【００２８】
下部フレーム３には、オイルタンク１１及び無線信号受信器１２が取り付けられている。尚、図中の符号１３はオイルタンク１１上部に設けられた給油口、１４は無線信号受信器の受信用アンテナである。
【００２９】
無線信号受信器１２は、無線信号発信器より信号を受信すると、油圧シリンダー６を制御する油圧回路に開放の命令を発信するようになっている。
【００３０】
上部フレーム５は、その中央部分に中間可動フレーム７の上部が嵌り込む形状に形成され、前部及び後部に回転自在の滑車１８，１８を備えられている。
【００３１】
中間可動フレーム７は、内部に中空部を持つ形状に形成され、その前面下方右側及び後面下方左側にはシーブケース１６，１６が固設され、そのシーブケース１６，１６内には滑車１７，１７が回転自在に備えられている。
【００３２】
この中間可動フレーム７は、上部フレーム５に対し、ワイヤーロープ８の操作によって相対的に吊り降されるようになっている。即ち、図４に示すように、中間可動フレーム７両側部に、ワイヤーロープ８の下端を固定し、そのワイヤーロープ８を上部フレーム５の滑車１８，１８を経由して滑車１７，１７にそれぞれ巻きかけ、それを上方に延長して上端をクレーン等に吊り下げる為の吊り具１９に固定している。
【００３３】
油圧シリンダー６は、シリンダー部６ａと、シリンダー部６ａ内に往復運動可能に収納されたピストン６ｂと、ピストン６ｂに連結され、シリンダー部６ａの上端から出入り自在に突出したピストンロッド６ｃとを備えて構成されている。
【００３４】
シリンダー部６ａの下端部は、下部フレーム３に、ピストンロッド６ｂの先端部が中間可動フレーム７の頂部に、それぞれネジ止めなどにより連結され、これにより下部フレーム３と中間可動フレーム７とが油圧シリンダー６を介して連結されている。
【００３５】
また、ピストン６ｂには、棒状のピストンロッド６ｃが上方に向かって突設されている。
【００３６】
この油圧シリンダー６の動作を制御する油圧シリンダー制御手段は、従来の油圧シリンダー制御手段に代えて、図１に示す如き油圧回路により構成されている。
【００３７】
この油圧回路は、油圧シリンダー６のピストン６ｂにより隔てられた上下の油圧室間を連通させる油圧流路３０と、油圧流路の油圧を検知する油圧センサ３１とを備え、また、油圧シリンダー６の下端部は接続導管３２を介してオイルタンク１１に連通されている。
【００３８】
油圧流路３０は、少量の作動油のみを流通可能な流量制限用バルブ機構と、大量の作動油を流通可能な通常動作用バルブ機構とを並列に備え、グラブ解放動作時に、油圧流路３０内の油圧が所定値以上であれば、流量制限用バルブ機構を通して少量の作動油のみを流通させ、油圧流路３０内の油圧が所定値以下であれば通常動作用バルブ機構を通して作動油を流通させるようになっている。
【００３９】
流量制限用バルブ機構は、油圧流路３０を閉じる方向に付勢されたポペット弁体３３と、弁体３３を前記閉方向に付勢するスプリング３４が設置されるスプリング室３５とを有するロジック弁３６を備え、油圧シリンダー６のシリンダー部６ａ上端部に接続した導管を途中で分岐し、一方の流路３０ａは絞り弁３７、電磁弁３８を経てロジック弁３６のスプリング室３５に連通させ、他方の流路３０ｂはロジック弁３６のポペット弁体３３により開閉される開閉室３９を経てシリンダー部６ａの下端部に接続されている。
【００４０】
また、ロジック弁のスプリング室３５は電磁弁３８の切換え、即ち電磁弁３８に通電することによってドレンＤＲに接続され、ドレン開放されるようになっている。
【００４１】
このロジック弁３６は、ポペット弁体３３の開閉室入口側の受圧面積がスプリング室側の受圧面積よりも小さく形成されているので、電磁弁３８に通電されていない場合、即ち油圧流路３０に接続されている場合、ポペット弁体３３は受圧面積の差による流体圧力及びスプリングの弾性力によって油圧流路３０を閉鎖する方向に押し付けられている。
【００４２】
しかし、電磁弁３８に通電することにより切換えられ、スプリング室３５がドレンＤＲに接続されると、スプリング室３５内の油圧は低下し、ポペット弁体３３の開閉室入口側に油圧流路の油圧を受けてポペット弁体３３がスプリング３４の弾性力に抗して油圧流路３０を開放する方向に付勢され、油圧流路３０に作動油を流通させるようになっている。
【００４３】
尚、このロジック弁３６の開閉室出口部分３９ａは、絞った形状に形成され少量の作動油のみを流通させるようになっている。
【００４４】
また、電磁弁３８には、無線信号受信器１２にグラブ開放の信号を受信させることにより、動作電流が流れ、その通電中だけ電磁弁３８がスプリング室３５をドレンＤＲに接続する側に切り換えられるようになっている。
【００４５】
通常動作用バルブ機構は、油圧流路３０を閉じる方向に付勢されたポペット弁体４０と、弁体４０を前記閉方向に付勢するスプリング４１が設置されるスプリング室４２とを有するロジック弁４３を備え、油圧シリンダー６のシリンダー部６ａ上端部に接続した導管を途中で分岐し、一方の流路３０ｃは絞り弁４４、電磁弁４５を経てロジック弁４３のスプリング室４２に連通させ、他方の流路はロジック弁４３のポペット弁体４０により開閉される開閉室４６を経てシリンダー部６ａの下端部に接続されている。
【００４６】
また、ロジック弁４３のスプリング室４２は電磁弁４５の切換え、即ち電磁弁４５に通電することによってドレンＤＲに接続され、ドレン開放されるようになっている。
【００４７】
このロジック弁４３は、ポペット弁体４０の開閉室入口側の受圧面積がスプリング室側の受圧面積よりも小さく形成されているので、電磁弁４５に通電されていない場合、即ちスプリング室４２が油圧流路３０に接続されている場合、ポペット弁体４０は受圧面積の差による流体圧力及びスプリング４１の弾性力によって油圧流路３０を閉鎖する方向に押し付けられている。
【００４８】
しかし、電磁弁４５に通電することにより流路が切換えられ、スプリング室４２がドレンＤＲに接続されると、スプリング室４２内の油圧は低下し、ポペット弁体４０の開閉室入口側に油圧流路３０の油圧を受けてポペット弁体４０がスプリング４１の弾性力に抗して油圧流路３０を開放する方向に付勢され、油圧流路に作動油を流通させるようになっている。
【００４９】
電磁弁４５には、圧力センサ３１が接続されており、該圧力センサ３１が所定値以下の油圧を検知した場合のみ通電がなされるようになっている。従って、油圧流路３０内の油圧が所定値以下の場合にのみロジック弁４３が開かれ、油圧流路３０内に作動油を流通させるようになっている。
【００５０】
次に、このグラブバケットの両シェル２，２間に被荷役物ａを挟み込んだ状態での開放動作について説明する。
【００５１】
グラブバケットは、図６に示す従来例と同様に、両シェル２，２間に塊鉱石類等の被荷役物ａを挟み込んだまま荷役作業を行うと、上部フレーム５と中間可動フレーム７との間に、挟み込んだ物の大きさに合わせて隙間ｔができる。
【００５２】
このとき、油圧回路の電磁弁３８，４５に通電はされておらず、電磁弁３８，４５はそれぞれに各ロジック弁３６，４３のスプリング室３５，４２と油圧流路３０とを連通させる状態になっており、両ロジック弁３６，４３は、スプリング３４，４１及び油圧により油圧流路３０を閉じる方向にポペット弁体３３，４０を付勢しているので、油圧シリンダー６内のオイルの流れはなく、油圧シリンダー６はロックされた状態になっている。
【００５３】
このグラブ１を開放するには、まず、無線信号受信器１２にグラブ開放の信号を受信させることにより、電磁弁（ソレノイドバルブ）３８に動作電流を通電させ、その通電中だけ電磁弁３８がドレンＤＲとスプリング室３５とを連通させた状態に切換えられ、ロジック弁３６のスプリング室３５はドレン開放される。
【００５４】
ドレン開放されると、弁体３３の開閉室側に作用する油圧がスプリング３４の弾性力よりも大きくなり、スプリング３４に抗してポペット弁体３３が上方に付勢され、ロジック弁３６は開いた状態となり、少量の作動油が油圧シリンダー６の上下の油圧室間で流通し、油圧シリンダー６は伸長方向に動作を開始する。
【００５５】
このとき、油圧シリンダー６には、上部フレーム５と中間可動フレーム７との間に隙間ｔが生じている為、バケット重量の約３倍の圧力が作用しているが、流量制限用バルブ機構により少量の作動油のみを流通可能としたことで、ダンパー効果が得られ、上部フレーム５と中間可動フレーム７との間の隙間ｔはゆっくりと狭まり、少ない衝撃で上部フレーム５と中間可動フレーム７とが接触するとともに、油圧シリンダー６の伸長に伴いシェル２，２が開き方向にゆっくりと動作する。
【００５６】
そして、上部フレーム５と中間可動フレーム７とが接触すると、油圧シリンダー６には、バケット重量のみが作用し、油圧シリンダー６内の油圧はバケット開放動作時の１／３、即ち通常動作時の油圧まで低下し、油圧センサ３１はその圧力を検知して電磁弁４５に通電する。
【００５７】
このことにより、電磁弁４５がドレンＤＲとスプリング室４２とを連通させた状態に動作され、スプリング室４２はドレン開放される。
【００５８】
ドレン開放されると、スプリング室４２内の油圧は低下し、弁体４０の開閉室側にかかる油圧がスプリング４１の弾性力よりも大きくなり、スプリング４１に抗して弁体４０が上方に付勢され、ロジック弁４３は開いた状態となり、油圧流路３０に作動油が流通され、油圧シリンダー６は完全にフリーの状態となる。
【００５９】
これにより、下部フレーム３がシェル２，２及び下部フレーム３の自重によって中間可動フレーム７より離脱して下降し、シェル２背部が吊りアーム４によって吊られ状態で回動中心軸２ａ位置が降下してグラブ１が開放されるようになっている。
【００６０】
尚、上述の実施例では電磁弁の開閉を無線式の操作機によって行う例を示したが、有線式のものを用いても良い。
【００６１】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係るグラブバケットは、両シェル間に被荷役物を挟み込んだ状態で荷役作業を行う場合においても、安全且つ効率良く作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るグラブバケットの油圧回路を示すブロック図である。
【図２】従来のグラブバケットを示す正面図である。
【図３】同上の側面図である。
【図４】滑車とワイヤーロープとの巻き掛け状態を示す斜視図である。
【図５】同上のグラブ開放状態を示す正面図である。
【図６】同上の両シェル間に被荷役物を挟み込んだ状態を示す正面図である。
【符号の説明】
ａ  被荷役物
１  グラブ
２  シェル
３  下部フレーム
４  吊りアーム
５  上部フレーム
６  油圧シリンダー
６ａ  シリンダー部
６ｂ  ピストン
６ｃ  ピストンロッド
７  中間可動フレーム
８  ワイヤーロープ
９  掴み空間
１１  オイルタンク
１２  無線信号受信器
１３  給油口
１４  アンテナ
１６  シーブケース
１７  滑車
１８  滑車
１９  吊り具
３０  油圧流路
３１  油圧センサ
３２  接続導管
３３  ポペット弁体
３４  スプリング
３５  スプリング室
３６  ロジック弁
３７  絞り弁
３８  電磁弁
３９  開閉室
４０  ポペット弁体
４１  スプリング
４２  スプリング室
４３  ロジック弁
４４  絞り弁
４５  電磁弁
４６  開閉室
ＤＲ  ドレン
【図１】
0003700161.tif 000002
【図２】
0003700161.tif 000003
【図３】
0003700161.tif 000004
【図４】
0003700161.tif 000005
【図５】
0003700161.tif 000006
【図６】
0003700161.tif 000007