(57)【要約】【課題】開いた状態での平面視の面積を狭くして作業性を向上させるとともに、掴み容量を減少させないグラップルバケットを提供する。【解決手段】フレーム２に開閉可能に内面の側面視が弧状をなす複数の爪４を取付ける。各爪４の内面に爪の内面より広幅をなす羽根１６を取付ける。羽根１６はシェルを閉じた状態において、水平断面形状が直線状をなし、かつ隣接する羽根の左右端部同士が近接または当接する。羽根１６の左右両端部に欠除部１６ｂを設ける。欠除部１６ｂは、シェルを開いた状態での平面視において、隣接する爪の先端間を結ぶ線に平行な線に沿って設ける。弧状をなす一辺が各欠除部１６ｂに沿ってそれぞれ固定された追加板１８を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動支持体に取付けられるフレームと、
前記フレームに開閉可能に取付けられ、内面の側面視が弧状をなす複数の爪と、
前記各爪の内面に取付けられる羽根であって、前記爪の内面より広幅をなし、シェルを閉じた状態において、水平断面形状が直線状をなし、かつ隣接する羽根の左右端部同士が近接または当接する羽根と、
前記羽根の左右両端部に設けられ、シェルを開いた状態での平面視において、隣接する爪の先端間を結ぶ線に平行な線に沿って除去された欠除部と、
弧状をなす一辺を有し、その一辺が前記欠除部に沿って固定された追加板とを備えたことを特徴とするグラップルバケット。
【請求項２】
請求項１に記載のグラップルバケットにおいて、
前記追加板は、シェルを水平姿勢にし、かつ開いた状態において鉛直をなすことを特徴とするグラップルバケット。
【請求項３】
請求項１または２に記載のグラップルバケットにおいて、
前記フレームに4本の爪を取付けてシェルを構成したことを特徴とするグラップルバケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば作業機のアーム等に取付けられるフレームと、このフレームの周囲に開閉可能に取付けられる爪と、この爪の弧状内面に溶接した広幅の羽根（以下爪と羽根とを合わせた部位をシェルと称する。）とを備えたグラップルバケットに係り、特にシェルを閉じた状態において隣接する羽根間の距離が狭い半密閉型または密閉型のグラップルバケットに好適な羽根の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
グラップルバケットは、例えば作業機の多関節アーム等の移動用可動支持体の先端に取付けられ、トラックの荷台に積まれた荷物を降ろす場合、あるいはトラック等に荷物を積み込む場合に使用される。このようなグラップルバケットは、アーム等の先端に取付けられるフレームと、そのフレームの周囲に開閉可能に取付けられる複数本の爪と、この爪より広幅で各爪に溶接された羽根とを備える。そして爪と羽根とから構成されるシェルで把持して運搬する荷物が土砂や金属粒等のように比較的サイズの小さい粒体状のもの等からなる場合、例えば特許文献１に開示されているように、爪に設ける羽根を一般的なものより広くし、シェルを閉じた状態において隣接する羽根間の距離を狭くまたは無くした半密閉型または密閉型のグラップルバケットを用いる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−５３１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のものは、個々の羽根の縦断面形状が弧状をなすと共に、水平断面形状も弧状をなし、閉じた状態における複数の羽根の集合体の水平断面形状が円形をなすように構成している。しかし、このように羽根の縦断面形状、水平断面形状を共に弧状に形成することは製造上容易ではない。その上、羽根の水平断面形状を弧状に形成すると、シェルを閉じた状態の容積が、羽根の水平断面形状を直線状に形成した場合の容積に比較し、小さくなる。このため、荷物が粒体状のものを把持、運搬する用途には、羽根の水平断面形状が直線状をなし、爪を閉じた際の羽根の集合体の水平断面形状が例えば４角形等の多角形をなすようにシェルを構成することが好ましい。
【０００５】
しかしながら、爪を閉じた際の羽根の集合体の水平断面形状が例えば４角形等の多角形をなすように構成すると、羽根の存在のため、半密閉型または密閉型のグラップルバケットの場合には爪を開いた状態でのシェル全体の平面視における面積が広くなる。このため、例えばトラックの荷台に積まれた荷物を把持するため、シェルを開いた状態でトラックの荷台内にシェルを降ろして荷物を把持しようとしても、開いた状態でのシェルの面積が広いため、シェルを荷台内に入れることが困難になる。また、このような問題点を解決するため、シェルを小型化すると、1回の把持動作でシェル内に収容できる荷物の容積が小さくなり、作業能率が悪くなる。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑み、爪の内面に広幅の羽根を設けたグラップルバケットにおいて、開いた状態での平面視の面積を狭くして作業性を向上させるとともに、掴み容量を減少させないグラップルバケットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１のグラップルバケットは、
可動支持体に取付けられるフレームと、
前記フレームに開閉可能に取付けられ、内面の側面視が弧状をなす複数の爪と、
前記各爪の内面に取付けられる羽根であって、前記爪の内面より広幅をなし、シェルを閉じた状態において、水平断面形状が直線状をなし、かつ隣接する羽根の左右端部同士が近接または当接する羽根と、
前記羽根の左右両端部に設けられ、シェルを開いた状態での平面視において、隣接する爪の先端間を結ぶ線に平行な線に沿って除去された欠除部と、
弧状をなす一辺を有し、その一辺が前記欠除部に沿って固定された追加板とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２のグラップルバケットは、請求項１に記載のグラップルバケットにおいて、
前記追加板は、シェルを水平姿勢にし、かつ開いた状態において鉛直をなすことを特徴とする。
【０００９】
請求項３のグラップルバケットは、請求項１または２に記載のグラップルバケットにおいて、
前記フレームに4本の爪を取付けてシェルを構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、シェルを開いた状態での平面視において羽根の左右端部となる部分を、爪の先端間を結ぶ線と平行となる線に沿って欠除させたので、シェルを開いた状態での平面視における面積を狭くすることができる。このため、トラックの荷台上に積んだ粒体状の荷物を積み降ろすかあるいは他の輸送手段に移すため、シェルを開いて荷台中に入れる場合、荷台へのシェルの挿入が容易となり、作業性が向上する。
【００１１】
また、羽根の欠除部に追加板を設けたので、シェルを閉じる過程におけるシェル内からの荷物の漏れがこの追加板により防止され、欠除部を設けたにも拘わらず、シェルの容量をほとんど減少させることがない。換言すれば、トラックの荷台から荷物を掴んで積み降ろし等の作業を円滑に行なうために、爪のサイズを含むシェルのサイズを小さくせざるを得なかったが、爪のサイズを小さくすることなく円滑な積み降ろし作業が行なえるグラップルバケットを提供できる。このため、シェルの掴み容量を減少させることなく、荷役作業が効率率良く行なえるグラップルバケットの提供が可能となる。
【００１２】
また、羽根の欠除部に設ける追加板は、シェルを閉じる過程においてシェルの内側に寄り、この追加版を設けた羽根の部分は、羽根のエッジが直線状をなし、かつシェルの閉じ方向に対して追加板部分が鋭角をなすため、荷を掴む時の抵抗が小さくなり、掴み動作がスムーズになる。また、追加板が補強板の役目を果たすため、シェルの強度を高めることができ、シェルの軽量化を図ることができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、シェルを水平姿勢にし、かつ開いた状態において、追加板が鉛直をなすように構成したので、隣接する爪の先端間を結ぶ線に平行でかつ羽根の欠除部を一部に含む線で構成される多角形を想定した場合、追加板がその多角形から外部に突出せず、シェルを開いた状態でのシェルの平面視における面積を狭く抑制することができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、４本の爪でシェルを構成したので、隣接する爪の先端間を結ぶ線に平行でかつ羽根の欠除部を一部に含む線で構成される多角形が４角形となる。この４角形をなす形状は欠除部を設けたことによる面積削減効果が５角形の場合に比較して大きい上、トラックの荷台から荷物を降ろす場合に、４角形をなす荷台に好適な掴み容量の大きなシェルが構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明によるグラップルバケットの一実施の形態をシェル閉状態で示す斜視図である。
【図２】本実施の形態のグラップルバケットをシェル開状態で示す側面図である。
【図３】本実施の形態のグラップルバケットをシェル開状態で示す平面図である。
【図４】本実施の形態のグラップルバケットをシェル閉状態で示す底面図である。
【図５】本実施の形態のグラップルバケットのシェルを斜め上方より見た斜視図である。
【図６】本実施の形態のシェルを開いた状態として斜め上方より見た斜視図である。
【図７】本実施の形態のシェルを開いた状態として斜め下方より見た斜視図である。
【図８】本実施の形態のシェルを開いた状態として下方より見た底面図である。
【図９】本実施の形態のグラップルバケットをシェル開とし、トラックの荷台上に位置させた状態を示す平面図である。
【図１０】本実施の形態のグラップルバケットのシェル閉じ動作中の状態を示す水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明のグラップルバケットの一実施の形態を閉じ状態で示す斜視図、図２はこのグラップルバケットをシェル開状態で示す側面図、図３はこのグラップルバケットをシェル開状態で示す平面図である。このグラップルバケットは、油圧ショベル等の作業用アーム等（図示せず）の可動支持体に取付けられる上部フレーム１と、この上部フレーム１の下部に後述の構造で取付けられる筒状をなす下部フレーム２と、この下部フレーム２の周囲に周方向に等間隔を有して設けられた複数個のブラケット３と、各ブラケット３に取付けられる中空構造をなす爪４と、各爪４に収容して取付けられる爪開閉用の油圧シリンダ５（図２参照）とを備える。この実施の形態においては爪４を４本設ける例を示しているが、本発明は爪４が３〜５本設けられるグラップルバケットに適用できる。
【００１７】
上部フレーム１は、旋回モータ６（図３参照）により前記下部フレーム２を旋回する旋回装置８と、この旋回装置８上に設けられたブラケット９とを有し、このブラケット９は作業用アーム等（図示せず）の可動支持体にピン付けするためのボス１０と、可動支持体に取付けられるグラップルバケット回動用油圧シリンダ（図示せず）にリンク（図示せず）を介して連結するためのボス１１とを有する。なお本発明のグラップルバケットは、この実施の形態のように可動支持体に油圧シリンダにより回動可能に取付けるのではなく、垂下して取付ける構造のものとして実現することも可能である。また、油圧シリンダ５を爪４の内部ではなく、爪４の上部に取付ける場合もある。
【００１８】
各ブラケット３はそれぞれ左右の縦板と天板とを有するボックス構造をなす。爪４は、外縁、内縁を弧状に形成した左右の側面板４ａと、これらの側面板４ａ，４ａの外縁にそれぞれ両側を溶接した外面板４ｂとを有し、これらの側面板４ａ、外面板４ｂと、後述の羽根１６とによりボックス状に構成する。側面板４ａや外面板４ｂには油圧シリンダ５や油圧配管等の着脱や内部の掃除の際に取外す蓋１４を取付ける。各ブラケット３には爪４の根本部を外嵌し、爪４やブラケット３に貫挿したピン１２により爪４を回動可能に取付ける。また、ブラケット３の上部には、油圧シリンダ５の一端部をピン１３により回動可能に連結する。油圧シリンダ５の他端部は、側面板４ａに設けたボスに挿着するピン１５により側面板４ａ，４ａに連結する。
【００１９】
羽根１６は側面板４ａの弧状をなす内縁に溶接等により取付ける。この取付け構造を実現するため、羽根１６は縦断面形状が弧状をなし、水平断面形状が直線状をなす。各羽根１６は爪４の幅より広幅をなし、羽根１６の左右の端部は側面板４ａより左右に突出した構造で溶接される。このグラップルバケットは、油圧シリンダ５を収縮させると、図２、図３に示すように爪４すなわちシェルが開き、反対に、油圧シリンダ５を伸長させると、図１、図４（底面図）、図５（斜視図）に示すように、爪４すなわちシェルを閉じることができる。このシェルを閉じた状態においては、隣接する羽根１６，１６間は近接する（半密閉型）かあるいは当接する（密閉型）。なかでも、本発明は密閉型のグラップルバケットに好適に適用される。ここで、密閉の度合を数値的に表現するため、図４のようにシェルを閉じた状態において下面から見た場合、羽根１６の水平方向の幅（追加板１８が含まれる場合には追加板１８の幅を含めた幅）をａとし、隣接する羽根１６，１６間（追加板１８，１８で隙間を形成する場合にはその隙間）をｂとした場合、本発明を適用するシェルは、ａ／（ａ＋ｂ）≧０．８とすることが好ましい。
【００２０】
図６ないし図８は、爪４を開いた状態において、爪４と羽根１６を種々の方向より見た図である。これらの図のうち、図６は斜め上方より見た斜視図、図７は斜め下方より見た斜視図、図８は下方より見た図である。これらの図に示すように、爪４および羽根１６の先端部は、内外方向の幅および左右方向の幅が先端にいく程狭くなるようにテーパー形に形成する。羽根１６はその中間部１６ａの幅が最も広い形状を有する。
【００２１】
図５ないし図８に示すように、羽根１６にはそれぞれ先端部近傍から中間部にわたって欠除部１６ｂを設ける。羽根１６の欠除部１６ｂは、図３に示すように、爪４を開いた状態での平面視において、隣接する爪４，４の先端間を結ぶ線に平行をなす線２０に欠除部１６ｂが沿うように形成する。各欠除部１６ｂには追加板１８を溶接する。すなわち、追加板１８は、図６に示すように、その片側の弧状部１８ａが羽根１６の欠除部１６ｂの内面に合致する弧状をなし、その弧状部１８ａを欠除部１６ｂの内面に沿って溶接等により固定する。また、追加板１８の他側の辺１８ｂは直線状をなす。
【００２２】
また、図９に示すように、本実施の形態においては、グラップルバケットを水平姿勢とし、かつ爪４を開いた状態において、追加板１８は鉛直をなすように溶接している。
【００２３】
図３において、１６ｃは従来のシェルの羽根から本発明により除去した領域を示す。すなわち、この領域１６ｃを付加した構造が従来の羽根の構造である。欠除部１６ｂを設けた場合の線２０により囲まれた４角形の１辺の長さＬ１は、従来のシェルのように、除去された領域１６ｃを有する場合における、羽根１６の左右の端部間を結ぶ線２１で囲まれた４角形の１辺の長さＬ２に比較して短くなり、平面視における面積が狭くなる。
【００２４】
このため、図９の平面図に示すように、トラックの荷台２３上に積んだ粒体状の荷物を積み降ろすかあるいは他の輸送手段に移すため、シェルを開いて荷台２３中に入れる場合、荷台２３へのシェルの挿入が容易となり、作業性が向上する。
【００２５】
換言すれば、図９に示すように、シェルを開いた状態から荷台２３上から荷物を掴んで積み降ろし等の作業を行なう場合、従来構成によれば、爪４や羽根１６のサイズを含むシェルサイズを小さくせざるをえなかったが、本実施の形態の構成によれば、爪４や羽根１６のサイズを小さくすることなく円滑な積み降ろし作業が行なえるグラップルバケットを提供できる。このため、シェルの掴み容量を増大させることができ、荷役作業が効率良く行なえるグラップルバケットの提供が可能となる。
【００２６】
図１０は本実施の形態のシェルを閉じる動作中における羽根１６の水平断面形状を示す。シェルの閉じ動作に伴い爪４と共に羽根１６が図１０の矢印２４に示すように移動する際、追加板１８がシェルの内側寄り、すなわち矢印２４に対して鋭角をなすため、シェルを閉じる過程におけるシェル内からの荷物の漏れがこの追加板１８により防止される。このため、荷物を効率よく把持することができる。
【００２７】
また、羽根１６の欠除部１６ｂに設ける追加板１８は、シェルを閉じる過程においてシェルの内側に寄り、この追加版１８を設けた羽根１６の部分は、羽根１６のエッジが直線状をなし、かつシェルの閉じ方向に対して追加板１８の部分が鋭角をなすため、荷を掴む時の抵抗が小さくなり、掴み動作がスムーズになる。また、追加板１８が補強板の役目を果たすため、シェルの強度を高めることができ、シェルの軽量化を図ることができる。
【００２８】
また、本実施の形態においては、図２、図３に示すようにシェルを水平姿勢にし、かつ開いた状態において、図７、図８に示すように、追加板１８が鉛直をなすように構成したので、隣接する爪の先端間を結ぶ線に平行でかつ羽根１６の欠除部１６ｂを一部に含む線２０で構成される多角形を想定した場合、追加板１８がその多角形から外部に突出せず、シェルを開いた状態でのシェルの平面視における面積を狭く抑制することができる。
【００２９】
また、本実施の形態においては、４本の爪４でシェルを構成したので、隣接する爪４，４の先端間を結ぶ線に平行でかつ羽根の欠除部１６ｂを一部に含む線２０で構成される多角形が４角形となる。このため、４角形をなすトラックの荷台２３の４辺と線２０を平行にした状態で作業を行なうことにより、掴み容量を大きくしたシェルによる作業が可能となる。また、密閉型グラップルバケットとしては、爪４を５本としたものも採用されるが、本実施の形態のように爪４を４本とした場合には、欠除部１６ｂを設けたことによる面積削減効果が５角形の場合に比較して大きくなる。
【００３０】
本発明を実施する場合、上記実施の形態と異なる種々の形態での実施が可能である。例えば作業用アーム等に取付けるフレームは旋回装置８を有しない上下一体化フレームとしてもよい。また、フレームを取付ける可動支持体としては作業用アームではなく、例えば天井クレーンのようにレールに沿って移動する可動支持体にフレームを取付ける構造のグラップルバケットにも適用できる。
【符号の説明】
【００３１】
１：上部フレーム、２：下部フレーム、３：ブラケット、４：爪、５：油圧シリンダ、６：旋回モータ、８：旋回装置、９：ブラケット、１０，１１：ボス、１２，１３，１５：ピン、１６：羽根、１６ａ：中間部、１６ｂ：欠除部、１６ｃ：除去した領域、１８：追加板、２０：平行線、２３：荷台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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