(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔を置いて組み合わされる左右の側板を有するフレーム内に片ロッド式油圧シリンダを収容して取付け、前記油圧シリンダの伸縮により、前記フレームに開閉可能に取付けられた１対の作業用開閉体を開閉する開閉式作業具において、
前記油圧シリンダのボトム側端部に設けたボス部に左右端部より同一軸線に位置するようにそれぞれ設けた不貫通のピン孔と、
前記ボス部における前記左右のピン孔間の不貫通部分であって、前記両ピン孔間を結ぶ仮想の延長部に一部が交差するように設けられ、前記油圧シリンダのボトム室に作動油を供給する油路と、
前記左右の側板に設けたピン孔および前記ボス部の左右のピン孔にそれぞれ挿通され、前記油圧シリンダのボトム側端部を前記フレームに取付ける左右のピンとを備えたことを特徴とする開閉式作業具。
【請求項２】
請求項１に記載の開閉式作業具において、
前記ボス部は、前記ボス部のピン孔の軸心方向の幅が、前記左右の側板間の間隔に近くなるように前記油圧シリンダの外周方向に張り出して設けられたことを特徴とする開閉式作業具。
【請求項３】
請求項１または２に記載の開閉式作業具において、
前記ボス部の上下のコーナー部に面取りを施したことを特徴とする開閉式作業具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、間隔を置いて組み合わされる左右の側板を有するフレーム内に片ロッド式油圧シリンダを収容して取付け、前記フレームに開閉可能に取付けられた把持用、切断用あるいは破砕用等の１対の作業用開閉体を有し、前記油圧シリンダにより前記作業用開閉体を開閉する開閉式作業具に係り、より詳しくは作業機のアームに取付けられるフォークグラップル等の把持具や破砕具、切断具に関する。
【背景技術】
【０００２】
間隔を置いて組み合わされる左右の側板を有するフレーム内に片ロッド式油圧シリンダを収容して取付け、前記フレームに開閉可能に取付けられた把持用、切断用あるいは破砕用等の１対の作業用開閉体を有する開閉式作業具においては、一般的に、油圧シリンダのボトム側端部に貫通して設けたピン孔を有するボス部を設け、このボス部のピン孔に、フレームの左右の側板に設けたピン孔と共に１本のピンを貫挿して油圧シリンダのボトム側端部をフレームに取付けている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
また、従来の開閉式作業具の他の例として、油圧シリンダのチューブの中途部分を軸支したトラニオン方式の油圧シリンダの取付け構造を採用したものもある（例えば特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３５４８８号公報
【特許文献２】特開平２−３５１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のように、ボトム側端部のボス部のピン孔にピンを貫通させて油圧シリンダをフレームに取付ける構造の開閉式作業具においては、図８に示すように、油圧シリンダ６３のボトム室６４に連通させる油路６１を形成したブロック部６０をボトム側端部に設け（６５はピストン、６６はピストンロッドである。）、そのブロック部６０からさらにピン孔６２ａを有するボス部６２を油圧シリンダ６３の軸心方向に符号Ｌで示すように突出させて設ける必要があるので、油圧シリンダ６３の長さが長くなる。このため、油圧シリンダ６３を収容するフレームが大きくなる。また、フレームが大きくなると、作業において作業環境の周囲の障害物や作業対象物とフレームとの干渉部分が増え、フレームの損傷を起こし易くなる。また、フレームの重量が増すので、作業機のアームに作業具を取付けた場合の作業機の安定度が低下し、作業具の把持、破砕、切断などの作業能力が低下するという問題点がある。
【０００６】
一方、特許文献２に記載のように、油圧シリンダのチューブの中途部分をフレームにより軸支するトラニオン方式のものでは、油圧シリンダの伸縮により作業用開閉体を開閉する際に、油圧シリンダが回動し、ボトム側端部が上下に大きく揺動するので、この揺動を許容するスペースをフレームに設ける必要がある。このため、特許文献１に記載の作業具と同様にフレームのサイズが大きくなり、これに伴って前記した問題点を生じる。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、作業具のフレームを小型化することができ、もって作業具の重量の軽減、フレームの損傷防止、作業機の安定度、作業能力、作業性の向上等の効果が得られる構成の開閉式作業具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】
【０００８】
請求項１の開閉式作業具は、間隔を置いて組み合わされる左右の側板を有するフレーム内に片ロッド式油圧シリンダを収容して取付け、前記油圧シリンダの伸縮により、前記フレームに開閉可能に取付けられた１対の作業用開閉体を開閉する開閉式作業具において、
前記油圧シリンダのボトム側端部に設けたボス部に左右端部より同一軸線に位置するようにそれぞれ設けた不貫通のピン孔と、
前記ボス部における前記左右のピン孔間の不貫通部分であって、前記両ピン孔間を結ぶ仮想の延長部に一部が交差するように設けられ、前記油圧シリンダのボトム室に作動油を供給する油路と、
前記左右の側板に設けたピン孔および前記ボス部の左右のピン孔にそれぞれ挿通され、前記油圧シリンダのボトム側端部を前記フレームに取付ける左右のピンとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の開閉式作業具は、請求項１に記載の開閉式作業具において、
前記ボス部は、前記ボス部のピン孔の軸心方向の幅が、前記左右の側板間の間隔に近くなるように前記油圧シリンダの外周方向に張り出して設けられたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の開閉式作業具は、請求項１または２に記載の開閉式作業具において、
前記ボス部の上下のコーナー部に面取りを施したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、油圧シリンダのボス部に設けるピン孔を左右端部から設ける不貫通のピン孔とし、ボス部におけるピン孔間の部分にボトム室に連通する油路を形成する構造としたので、ボトム室側端部、すなわちボス部の軸心方向の長さを短くすることができ、その結果、フレームの小型化が達成できる。このため、油圧シリンダひいては作業具の重量の軽減、フレームの小型化による作業中のフレームの損傷防止、作業機の安定度、作業能力、作業性の向上等の効果が得られる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、ボス部を油圧シリンダの外周方向に張り出すことにより、ボス部の軸心方向の幅を、フレームの左右の側板間の間隔に近い幅に設定したので、ボス部がフレームの支持体の役目を果たし、フレームの強度を高めることができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、ボス部の上下のコーナー部に面取りを施したので、油圧シリンダとその必要収容スペースを狭くすることができるので、請求項１の効果がさらに助長される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１、図２はそれぞれ本発明の作業具の一実施の形態を、作業機の作業用アームに取付けた状態で示す側面図、背面図である。１は例えば油圧ショベル等の作業機の作業用アームであり、２はこの作業用アーム１の先端にピン３を中心としてブラケット８が回動可能に取付けられた作業具である。４は作業具２を回動させるために作業用アーム１に取付けられた油圧シリンダである。この油圧シリンダ４の先端は、作業用アーム１に一端がピン５により取付けられたリンク６の他端にピン７により連結される。また、油圧シリンダ４の先端は、作業具２のブラケット８に一端がピン９により連結されたリンク１０の他端に前記ピン７により連結される。
【００１５】
ブラケット８の下部には旋回装置１２を介して作業具２のフレーム１３が取付けられる。図３に示すように、旋回装置１２は、ブラケット８の下部の円盤８ａに取付けられた旋回モータ１５と、円盤８ａの下面に軸受１６を介して旋回可能に取付けられた内歯歯車１７と、旋回モータ１５の出力軸に取付けられ、内歯歯車１７に噛合するピニオン１８とを備える。被旋回体である内歯歯車１７に、フレーム１３の天板１３ａがボルト１９により取付けられる。円盤８ａの中央には作業用開閉体２０，２１を開閉する油圧シリンダ２２に作動油を供給するためのセンタージョイント２８が取付けられる。
【００１６】
フレーム１３は、前記内歯歯車１７に取付けられる前記天板１３ａと、左右の側板１３ｂ，１３ｃと、側板１３ｂ，１３ｃ間の端部の開口面の一部を覆う巻き板１３ｄとを有する。この巻き板１３は、フレーム１３の強度を向上させ、フレーム１３の端部の損傷を防止する上で効果がある。
【００１７】
本実施の形態の作業具２はフォークグラップルを構成するものであり、作業用開閉体２０，２１は枢着軸２３，２４を中心に開閉可能に取付けられる。これらの作業用開閉体２０，２１は、連動用リンク２５およびピン２６，２７により連結される。
【００１８】
作業用開閉体２０，２１を開閉する油圧シリンダ２２は、ボトム側端部をピン３０，３１によりフレーム１３の側板１３ｂ、１３ｃに連結し、他端であるピストンロッド２９の先端のボス部３２をピン３３により一方の作業用開閉体２０に連結する。したがって、油圧シリンダ２２の伸縮により、一方の作業用開閉体２０が枢着軸２３を中心に回動すると共に、連動リンク２５によりこの作業用開閉体２０に連結された他方の作業用開閉体２１も連動して回動し、開閉動作がなされ、把持対象物の把持、解放が行なわれる。
【００１９】
図４は油圧シリンダ２２の半断面側面図、図５はこの油圧シリンダ２２をボトム側端部から見た図、図６はこの油圧シリンダ２２をピストンロッド２９の先端側から見た図、図７はこの油圧シリンダ２２のボトム側端部のフレーム１３への連結構造を示す断面図である。
【００２０】
図４において、３４は油圧シリンダ２２のチューブ３５内に設けたピストン、３６はボトム室、３７は油圧シリンダ２２のボトム側端部に設けたボス部である。ボス部３７には左右端部より同一軸線に位置するように不貫通のピン孔３８，３９を設ける。４０はボス部３７に設けた油路であり、この油路４０は、チューブ３５に添設するボトム室への作動油供給用配管４１をボトム室３６に連絡するものである（図３〜図６参照）。この油路４０は、左右のピン孔３８，３９の間の不貫通部分におけるこれらのピン孔３８，３９の仮想の延長部に一部が交差するように設けられる。すなわち、ピン孔３８，３９のボトム室３６側端部は、油路４０の反ボトム室３６側端部よりもボトム室３６側に位置する。
【００２１】
図７に示すように、側板１３ｂ，１３ｃのピン３０，３１挿着部には補強のために１枚以上（本例では２枚）の補強板４２，４３を溶接し、これらの補強板４２，４３で補強された側板１３ｂ，１３ｃにそれぞれピン孔４４，４５を設けると共に、ピン孔４４，４５の近傍にねじ孔４６を設ける。
【００２２】
ピン３０，３１の取付けの際には、側板１３ａ，１３ｂのピン孔４４，４５の位置にボス部３７のピン孔３８，３９の位置を合わせておき、側板１３ａ，１３ｂのピン孔４４，４５にそれぞれピン３０，３１を挿通すると共に、ピン３０，３１をそれぞれボス部３７のピン孔３８，３９に挿通する。そしてピン３０，３１にそれぞれ溶接した取付け片４７の孔４８に取付けねじ４９を挿入し、この取付けねじ４９を前記ねじ孔４６にねじ込み締結することにより、油圧シリンダ２２のボトム側端部をフレーム１３に取付ける。この例においては、側板１３ｂ，１３ｃのピン３０，３１の取付け部に補強板４２，４３を溶接して側板１３ｂ，１３ｃのピン３０，３１による取付け部の厚みを増し、補強しているので、フレーム１３の強度が向上し、ピン３０，３１のガタ発生を防止することができる。
【００２３】
５０は油圧シリンダ２２のロッド室に作動油を供給するチューブ添設配管（図３〜図６参照）である。図３に示すように、ボトム室３６に連通させる前記配管４１およびロッド室に連通させる配管５０は、それぞれホースでなる配管５２，５３を介して旋回装置１２に設けたセンタージョイント２８に接続される。これらの接続用配管５２，５３はフレーム１３の天板１３ａに設けた開口部５４を通して配設される。５５はボス部３７に設けるピン３０，３１とピン孔４４，４５との間の摺動面に給脂するための給脂口である。５６はピストンロッド先端のボス部３２とピン３３との間の摺動面に給脂するための給脂口である。
【００２４】
フレーム１３の巻き板１３ｄにおける油圧シリンダ２２のボス部３７に対面する部分には開口部５７（図３参照）を設ける。この開口部５７は、給脂口５５から給油したり、側板１３ｂ，１３ｃとボス部３７との間に挿入する位置調整用シム５９（図７参照）を出し入れするためのものであり、このような開口部５７を設けることにより、油圧シリンダ２２のシム５９による位置調整や、給脂作業等のメンテナンス作業が容易となり、メンテナンス性が向上する。
【００２５】
図７に示すように、本実施の形態においては、前記ボス部３７のピン孔３８，３９の軸心方向の幅Ｗ１が、前記左右の側板１３ｂ、１３ｃ間の間隔Ｗ２に近くなるように、前記油圧シリンダ２２の外周方向に張り出して設けている。前記油圧シリンダ２２に添設する配管４１，５０は、左右の側板１３ｂ，１３ｃ間に収まるように配置される。また、ボス部３７の上下のコーナー部には、油圧シリンダ２２の伸縮に伴い、ボス部３７がフレーム１３の天板１３ａや巻き板１３ｄと干渉することを防止するため、面取り３７ａ，３７ｂを施している。
【００２６】
上述のように、本実施の形態の作業具２は、油圧シリンダ２２のボス部３７に設けるピン孔３８，３９を左右端部から設ける不貫通のピン孔とし、ボス部３７におけるピン孔３８，３９間の部分にボトム室３６に連通する油路４０を形成したので、ボス部３７の軸心方向の長さを短くすることができ、その結果、フレーム１３の小型化が達成できる。このため、油圧シリンダ２２ひいては作業具２の重量の軽減、フレーム１３の小型化による作業中のフレーム１３の損傷防止、この作業具２を取付ける作業機の安定度、作業能力、作業性の向上等の効果が得られる。
【００２７】
また、本実施の形態においては、ボス部３７を油圧シリンダ２２の外周方向に張り出すことにより、軸心方向の幅Ｗ１をフレーム１３の左右の側板１３ｂ，１３ｃ間の間隔Ｗ２に近い幅に設定したので、ボス部３７がフレーム１３の支持体の役目を果たし、フレーム１３の強度を高めることができる。
【００２８】
また、ボス部３７の上下のコーナー部に面取り３７ａ，３７ｂを施したので、油圧シリンダ２２とその必要収容スペースを狭くすることができ、フレーム１３の小型化およびこの小型化に伴う作業具の重量の軽減、フレームの小型化による作業中のフレームの損傷防止、作業機の安定度、作業能力、作業性の向上等の効果が助長される。
【００２９】
本発明は、作業用開閉体が把持部を構成するフォークグラップル等の把持具である場合のみならず、作業用開閉体２０，２１が対象物を切断する鋏状の切断具や、対象物を圧砕する破砕具、あるいはこれらの機能を兼ねた作業具である場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による作業具の一実施の形態を作業機のアームに取付けている状態で示す側面図である。
【図２】図１の背面図である。
【図３】本実施の形態の作業具の部分拡大断面図である。
【図４】本実施の形態の作業用開閉体開閉用油圧シリンダの半断面側面図である。
【図５】本実施の形態の油圧シリンダをボトム側端部から見た図である。
【図６】本実施の形態の油圧シリンダをピストンロッド側端部から見た図である。
【図７】本実施の形態の油圧シリンダのボトム側端部のフレームに対する取付け構造を示す断面図である。
【図８】従来の油圧シリンダのボトム側端部の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１：作業用アーム、２：作業具、３：ピン、４：油圧シリンダ、５，７，９：ピン、６，１０：リンク、１２：旋回装置、１３：フレーム、１３ａ：天板、１３ｂ，１３ｃ：側板、１３ｄ：巻き板、１５：旋回モータ、１６：軸受、１７：内歯歯車、１８：ピニオン、１９：ボルト，２０，２１：作業用開閉体、２２：油圧シリンダ、２３：センタージョイント、２３，２４：枢着軸、２５：連動用リンク、２６，２７：ピン、２８：センタージョイント、２９：ピストンロッド、３０，３１：ピン、３２：ボス部、３３：ピン、３４：ピストン、３５：チューブ、３６：ボトム室、３７：ボス部、３７ａ，３７ｂ：面取り、３８，３９：ピン孔、４０：油路、４１，５０：作動油供給用配管、４２，４３：補強板、４４，４５：ピン孔、４６：ねじ孔、４７：取付け片、４８：孔、４９：取付けねじ、５２，５３：配管、５４：開口部、５５，５６：給脂口、５７：開口部、５９：シム
【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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