(57)【要約】【課題】通常、軸芯が鉛直方向に向くように構成されたグラップルを所定の傾斜角度に傾斜することができるようにする。【解決手段】アームピン５１を中心として一対の振れ止め用油圧シリンダＦ２２、Ｂ２３が配置され、アームピン５１に直交する方向のスイングピン５２を中心として一対の振れ止め用油圧シリンダＬ２４、Ｒ２５が配置されている。振れ止め用油圧シリンダＦ２２とＢ２３のボトム室間には切換弁６５が、また、振れ止め用油圧シリンダＬ２４とＲ２５のボトム室間には、切換弁６７が介装されている。スイッチＡ７２およびスイッチＢ７３をオン操作すると切換弁６５、６７により各シリンダのボトム室が遮断され、グラップル１０は、所要の角度に傾斜した状態に保持される。【選択図】図４
2012127051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーム先端に吊り下げられたグラップルを備えた作業機械において、
前記グラップルは、
基部に開閉可能に支持された複数の爪と、
前記基部に設置され、前記複数の爪を開閉する開閉機構と、
前記基部及び前記爪を前後方向に揺動可能に軸支する横ピンの前後に設けた一対の第１油圧シリンダ、または前記基部及び前記爪を左右方向に揺動可能に軸支する縦ピンの左右に設けた一対の第２油圧シリンダの少なくとも一方を有し、
前記一対の第１油圧シリンダまたは／および前記一対の第２油圧シリンダは、切換弁を介して互いに連通状態と遮断状態に切換可能に設けられていることを特徴とする作業機械。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械において、前記一対の第１油圧シリンダおよび前記一対の第２油圧シリンダの両方を有し、それぞれが、切換弁を介して互いに連通状態および遮断状態に切換可能であることを特徴とする作業機械。
【請求項３】
請求項１または２に記載の作業機械において、前記一対の第１油圧シリンダまたは／および前記一対の第２油圧シリンダは、ボトム室同士が互いに接続されていることを特徴とする作業機械。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の作業機械において、前記一対の第１油圧シリンダまたは／および前記一対の第２油圧シリンダは、ピストンをボトム室側に付勢するばねを備えることを特徴とする作業機械。
【請求項５】
請求項３または４に記載の吊り下げ作業機械において、前記一対の第１油圧シリンダまたは／および前記一対の第２油圧シリンダはボトム室同士を接続する油路上に接続されたアキュムレータを具備することを特徴とする作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吊り下げ式グラップルを備えた作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
吊り下げ式グラップルを備えた作業機械は、産業廃棄物等のトラックへの積込み、積降ろし、集積等の作業を行う。グラップルは、アームの先端に横ピン（左右向きのピン）および縦ピン（前後向きのピン）を介して、前後方向および左右方向に揺動可能に取り付けられる。
【０００３】
また、グラップルは、旋回装置と、旋回装置に取り付けられ、先端側が開閉する複数の爪を有している。そして、吊り下げ式グラップルは、開閉する先端側を下面側（グラウンド側）に向けて、自重によりアームに吊り下げて取り付けられており、作業中、周囲の建築物等の障害物に衝突するのを防止するため、開閉する複数の爪の中心軸が、常に、鉛直方向に向くように構成されている。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７４８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された吊り下げ式グラップルを備えた作業機械では、前述した横ピン、縦ピンを中心に爪を含めたグラップルの先端部分が自重により回動するため、グラップルを傾斜した状態で停止させたり、保持したりすることができない。このため、傾斜した状態で対象物を把持したり、解放したりする作業を行うことができない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の作業機械は、アーム先端に吊り下げられたグラップルを備えた作業機械において、グラップルは、基部に開閉可能に支持された複数の爪と、基部に設置され、複数の爪を開閉する開閉機構と、作業機械の前後方向に基部を揺動する一対の第１油圧シリンダと、作業機械の左右方向に基部を揺動する一対の第２油圧シリンダと、を有し、一対の第１油圧シリンダと一対の第２油圧シリンダの少なくとも一方は、切換弁を介して互いに連通および遮断可能に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の吊り下げ式グラップルを備えた作業機械によれば、切換弁により一対からなる第１または第２方向用油圧シリンダを連通すおよび遮断状態とすることにより、グラップルを傾斜した状態に停止させたり保持させたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の作業機械の一実施形態を示す外観側面図。
【図２】図１に図示された作業機械におけるグラップル付近を側方から観た拡大側面図。
【図３】図２に図示されたグラップル付近を、図１と直交する方向（前方）から観た拡大正面図。
【図４】本発明の作業機械の一実施形態の油圧回路図。
【図５】図１に図示された作業機械による作業の一例を説明するための最初の状態を示す図。
【図６】図５に続く状態を示す図。
【図７】図６に続く状態を示す図。
【図８】図７に続く状態を示す図。
【図９】図８に続く状態を示す図。
【図１０】図９に続く状態を示す図。
【図１１】図１０に続く状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の吊り下げ式グラップルを備えた作業機械の一実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明の作業機械１００、例えば、廃棄物の処理を行う吊り下げ式グラップルを備えた作業機械の一実施形態を示す側面図である。この作業機械１００は、下部走行体１上に旋回装置２を介して上部旋回体３を設置し、上部旋回体３上に油圧パワーユニット４および運転室５を設置すると共に、作業用フロント６を取付けた構造を有する。作業用フロント６は長尺のブーム７と長尺のアーム８とを有し、ブーム７はブーム用油圧シリンダ７ａにより上部旋回体３に起伏（上下回動）可能に取付けられている。アーム８はアーム用油圧シリンダ８ａにより、上下回動可能に取付けられている。グラップル１０は、アーム８の先端に吊り下げ用ブラケット１１を介して吊り下げられる。
【００１０】
作業機械１００は、ブーム用油圧シリンダ７ａを縮退することにより、上部旋回体３に設けられた支軸（図示せず）を中心に二点鎖線に示すように下方に回動する。また、アーム８は、アーム用油圧シリンダ８ａを縮退することにより、支軸７ｂを中心に二点鎖線に示すように下方（反時計回り方向）に回転する。８ｂは、アーム８に揺動可能に取り付けられ、アーム用油圧シリンダ８ａのロッドに連結されたリンク部材である。
【００１１】
ブーム用油圧シリンダ７ａおよびアーム用油圧シリンダ８ａを伸張すると、作業用フロント６は実線で図示する状態に戻る。グラップル１０は、先端側が開閉する複数の爪３２を有し、ブラケット１１に吊り下げられている。従来の吊り下げ式グラップル１０は、ブーム用油圧シリンダ７ａおよびアーム用油圧シリンダ８ａを伸縮して、作業用フロント６を上下方向に回動させる動作状態において、複数の爪３２の開閉の中心軸は常に鉛直方向（重力が作用する方向）に向いている。しかし、本発明の作業機械１００においては、以下に説明するように、グラップル１０を、傾斜した状態に停止または保持することが可能である。
【００１２】
図２は、図１に図示された作業機械１００のグラップル１０付近を側方から観た拡大側面図であり、図３は、図２に図示されたグラップル付近を、図１と直交する方向で、且つ作業機械１００の前方側から観た拡大正面図である。
グラップル１０は、振れ止め部２０と把持部３０の二段構造を有する。振れ止め部２０は、前後揺動板２１と、振れ止め用油圧シリンダＦ２２および振れ止め用油圧シリンダＢ２３とを有する前後振れ止め部２０Ａと、左右揺動板２６と、振れ止め用油圧シリンダＬ２４および振れ止め用油圧シリンダＲ２５とを有する左右振れ止め部２０Ｂとから構成されている。
【００１３】
前後振れ止め部２０Ａの前後揺動板２１には、アーム８側（上部側）に起立した一対の起立片２１ａおよび２１ｂと、この起立片２１ａ、２１ｂに対し、それぞれ、９０°の角度に位置する突片２１ｃ、２１ｄが一体に形成されている。起立片２１ａ、２１ｂの上部には、ピン孔４１が設けられ、このピン孔４１内にアームピン５１（横ピン）が挿通され、ブラケット１１の先端に設けられた取付部に保持されている。この構造で、前後揺動板２１は、アームピン５１を中心に、図２における時計方向回り方向および反時計回り方向に揺動可能となっている。
【００１４】
アーム８の先端に取り付けられたブラケット１１には、突片１１ａ、１１ｂが一体に形成されている。振れ止め用油圧シリンダＦ２２のボトム側は、ブラケット１１の突片１１ａに回動可能に軸支され、ロッド側は前後揺動板２１の突片２１ｃに回動可能に軸支されている。振れ止め用油圧シリンダＢ２３のボトム側は、ブラケット１１の突片１１ｂに回動可能に軸支され、ロッド側は前後揺動板２１の突片２１ｄに回動可能に軸支されている。振れ止め用油圧シリンダＦ２２と振れ止め用油圧シリンダＢ２３は、アームピン５１の中心を通る鉛直な軸Ｚ−Ｚに対し線対称に取り付けられている（図２参照）。そして、後述するように、振れ止め用油圧シリンダＦ２２と振れ止め用油圧シリンダＢ２３は一方が伸長した長さと同じ長さだけ他方が縮退するようになっている。これにより、前後揺動板２１は、振れ止め用油圧シリンダＦ２２、Ｂ２３が縮退した長さに対応する分だけ、前後方向（図２における時計回り方向および反時計回り方向）に揺動する第１揺動機構を構成する。
【００１５】
前後揺動板２１には、軸Ｚ−Ｚ上に下方向に向けて一体に形成された接続片２１ｅが形成されている。左右振れ止め部２０Ｂの左右揺動板２６には、前後揺動板２１側に向けて起立した一対の起立片２６ａおよび２６ｂと、この起立片２６ａ、２６ｂに対し、それぞれ、９０°の角度に位置する突片２６ｃ、２６ｄが一体に形成されている。起立片２６ａ、２６ｂの上部には、ピン孔４２が設けられ、このピン孔４２内にスイングピン５２（縦ピン）が挿通され、前後揺動板２１の接続片２１ｅに設けられた開口部内に保持されている。この構造により、左右揺動板２６は前後揺動板２１に連結され、且つ、左右揺動板２６は、スイングピン５２を中心に、図３における時計方向回り方向および反時計回り方向に揺動可能となっている。
【００１６】
振れ止め用油圧シリンダＬ２４のボトム側は、前後揺動板２１の起立片２１ａに回動可能に軸支され、ロッド側は左右揺動板２６の突片２６ｃに回動可能に軸支されている。振れ止め用油圧シリンダＲ２５のボトム側は、前後揺動板２１の起立片２１ｂに回動可能に軸支され、ロッド側は左右揺動板２６の突片２６ｄに回動可能に軸支されている。振れ止め用油圧シリンダＬ２４と振れ止め用油圧シリンダＲ２５は、スイングピン５２の中心を通る鉛直な軸Ｘ−Ｘに対し線対称に取り付けられている（図３参照）。そして、後述するように、振れ止め用油圧シリンダＬ２４と振れ止め用油圧シリンダＲ２５は一方が伸長した長さと同じ長さだけ他方が縮退するようになっている。これにより、左右揺動板２６は、振れ止め用油圧シリンダＬ２４、Ｒ２５が縮退した長さに対応する分だけ、左右方向（図３における時計回り方向および反時計回り方向）に揺動する第２揺動機構を構成する。
【００１７】
把持部３０は、旋回装置３１と、複数の爪３２と、旋回装置３１と各爪３２との間に介装された複数の爪開閉用油圧シリンダ３３を有する。旋回装置３１は、左右揺動板２６に締結部材等（図示せず）により取り付けられた基部３５を有し、図示はしないが基部３５の内部に旋回用のモータを有している。旋回装置３１は、軸Ｚ−Ｚおよび軸Ｘ−Ｘを中心として回動して、爪３２を円周方向の任意の位置に変位する。旋回装置３１の下部には、爪開閉用油圧シリンダ３３を伸縮して、爪３２を開閉し、対象部材を把持したり、解放したりする開閉機構が設けられている。
【００１８】
把持部３０は、左右揺動板２６に取り付けられているため、左右揺動板２６と同じ揺動動作を行う。また、左右揺動板２６は、前後揺動板２１に取り付けられているため、前後方向および左右方向に揺動する、すなわち、全周側縁が傾斜可能となっている。従って、グラップル１０は、周方向におけるいずれの角度に対しても、任意な傾斜角度に向けて保持することが可能である。
【００１９】
図４は、作業機械１００の油圧回路図の一例を示す。前後振れ止め部２０Ａの振れ止め用油圧シリンダＦ２２および振れ止め用油圧シリンダＢ２３は、それぞれ、ボトム室内のみに作動油が導入される。振れ止め用油圧シリンダＦ２２および振れ止め用油圧シリンダＢ２３に接続される油路６３の中間に電磁式の切換弁６５が介装されている。切換弁６５は、通常、図示の如く、振れ止め用油圧シリンダＦ２２と振れ止め用油圧シリンダＢ２３を連通する位置となっている。スイッチＡ７２のオン操作を行うと、制御部７１からの指令により切換弁６５が位置ｅに切換わって、振れ止め用油圧シリンダＦ２２と振れ止め用油圧シリンダＢ２３の油路６３が遮断される。
【００２０】
振れ止め用油圧シリンダＦ２２および振れ止め用油圧シリンダＢ２３の室内には、ピストン６１をボトム室側に付勢するばね６２が装着されている。このばね６２は、ボトム室が負圧にならないように、ピストン６１をボトム室側に付勢して負圧を防止する機能を有する。油路６３には、アキュムレータ６６が接続されている。振れ止め用油圧シリンダＦ２２と振れ止め用油圧シリンダＢ２３とは、直接、連通しているため、一方が伸張する容積と同一の容積だけ他方が縮退する。しかし、振れ止め用油圧シリンダＦ２２と振れ止め用油圧シリンダＢ２３との間には、伸縮量に対する容積変化に差異が生じることがある。アキュムレータ６６は、このような場合に生じる作動油の過不足を吸収する機能を有する。
【００２１】
左右振れ止め部２０Ｂの振れ止め用油圧シリンダＬ２４および振れ止め用油圧シリンダＲ２５についても、前後振れ止め部２０Ａの振れ止め用油圧シリンダＦ２２および振れ止め用油圧シリンダＢ２３と同様な構成および機能を有する。相違する点は、振れ止め用油圧シリンダＬ２４と振れ止め用油圧シリンダＲ２５とを接続する油路６４を接続および遮断する切換弁６７の切換えがスイッチＢ７３のオン操作に伴って行われる点だけである。
それ以外の構成は、前後振れ止め部２０Ａと同一であるので、対応する部材に同一の参照番号を付してその説明を省略する。
なお、７４は制御部７１に電源電圧を供給するバッテリである。
【００２２】
作業機械１００は、油圧パワーユニット４内に収容されたエンジン（図示せず）およびエンジンにより回転される主油圧ポンプ８１を有する。また、アーム８を回動するアーム用油圧シリンダ８ａを有する。主油圧ポンプ８１は、圧油を吐出し、方向制御弁８２を介してアーム用油圧シリンダ８ａに供給する。方向制御弁８２は、アーム用操作レバー９１の操作によってパイロット弁８４を介して給、排油されるパイロット作動油により位置ａまたは位置ｂに切換えられる。方向制御弁８２が位置ａの状態では、圧油がアーム用油圧シリンダ８ａのボトム側油室に流入し、アーム油圧用シリンダ８ａが伸張し、アーム８が上方に向けて（図１における時計回り方向に）回動する。方向制御弁８２が位置ｂの状態では、圧油がアーム用油圧シリンダ８ａのロッド側油室に流入し、アーム油圧用シリンダ８aが縮退し、アーム８が下方に向けて（図１における反時計回り方向に）回動する。
【００２３】
切換弁６５を切換えるスイッチＡ７２および切換弁６７を切換えるスイッチＢ７３は、グリップスイッチとするのが１つの好ましい例である。その場合、スイッチＡ７２およびスイッチＢ７３の一方を、ブーム用油圧シリンダ７ａの伸縮を操作指示するブーム用操作レバー（図示せず）と一体にし、また、他方を、アーム用油圧シリンダの伸縮を操作指示するアーム用操作レバー９１と一体にすることができる。
なお、作業機械１００は、ブーム７を回動するためのブーム用油圧シリンダ７ａを有しているが、ブーム用油圧シリンダ７ａの構造および油圧による駆動は、アーム用油圧シリンダ８ａと同様であり、図２においては、図示を省略されている。
【００２４】
作業機械１００は、複数の爪３２のそれぞれに対応して設けられた複数の爪開閉用油圧シリンダ３３を有する。油圧ポンプ８５は、圧油を吐出し、方向制御弁８６を介して爪開閉用油圧シリンダ３３に供給する。爪開閉用操作レバー９２の操作によってパイロット弁８７を介して給、排油されるパイロット作動油により方向制御弁８６が位置ｃまたは位置ｄに切換えられる。方向制御弁８６が位置ｃの状態では、圧油が爪開閉用油圧シリンダ３３のボトム側油室に流入し、爪開閉用油圧シリンダ３３が伸張し、爪３２が閉じ方向に回動し、対象物を把持する。方向制御弁８６が位置ｄの状態では、圧油が爪開閉用油圧シリンダ３３のロッド側油室に流入し、爪開閉用油圧シリンダ３３が縮退し、爪３２が開き方向に回動し、対象物を解放する。爪３２の開閉動作は、全てが同時に、並行して行われる。
なお、図４において、８８は、パイロット作動油を吐出するためのパイロット用油圧ポンプであり、８９は、吐出されるパイロット作動油の圧力を制限するためのリリーフ弁である。
【００２５】
この実施形態における作業機械１００によれば、下記に示す作業を行うことが可能である。
作業１．把持した対象物を、作業用フロント６の先端の到達地点よりも遠方に放り投げる。
作業２．グラップルを鉛直方向に対して傾斜させた状態で、対象物を把持または解放する。
作業３．グラップルに揺れが生じない状態として、作業用フロント６を回動する。
以下、上記各作業について順次説明する。
【００２６】
図５〜図１１は、上述の作業１を説明するための図である。
先ず、対象物Ｗをグラップル１０により把持する。対象物Ｗを把持する際には、前後振れ止め部２０Ａの振れ止め用油圧シリンダＦ２２と振れ止め用油圧シリンダＢ２３とを連通状態にする。また、左右振れ止め部２０Ｂの振れ止め用シリンダＬ２４と振れ止め用シリンダＲ２５とを連通状態にする。そして、グラップル１０を鉛直方向に下向きの状態、すなわち、重力が作用する方向に静止させた状態で対象物を把持する。
対象物を把持したら、次に、スイッチＡ７２をオン操作し、切換弁６５を位置ｅに切換えて、前後揺れ止め部２０Ａの振れ止め用油圧シリンダＦ２２と振れ止め用油圧シリンダＢ２３間の油路６３を遮断する状態にしておく。これにより、グラップル１０を、前後方向に揺れない状態とする。また、スイッチＢ７３をオン操作し、切換弁６７を位置ｆに切換えて、左右揺れ止め部２０Ｂの振れ止め用油圧シリンダＬ２４と振れ止め用油圧シリンダＲ２５間の油路６４を遮断する状態にしておく。これにより、グラップル１０を、左右方向には揺れない状態とする。
【００２７】
そして、図５に図示されるように、アーム用操作レバー９１および不図示のブーム用操作レバーの操作によりアーム用油圧シリンダ８ａおよびブーム用油圧シリンダ７ａを伸長する。これにより、アーム８およびブーム７が上方に回動する。この状態では、前後揺れ止め部２０Ａの振れ止め用油圧シリンダＦ２２と振れ止め用油圧シリンダＢ２３間の油路６３は遮断されているので、グラップル１０は、アーム８の先端のブラケット１１に対する前後方向の角度を一定に維持した状態で移動する。すなわち、アーム８の上方への回動と共に相対的に上方に回動する。
【００２８】
次に、アーム用油圧シリンダ８ａを縮退して、図６に図示されるように、アーム８を下方に回動させ、ほぼ鉛直方向の位置で停止する。この際、切換弁６５を、図４に図示された連通位置に切換えて、前後揺れ止め部２０Ａの振れ止め用油圧シリンダＦ２２と振れ止め用油圧シリンダＢ２３とを連通状態にする。この場合でも、切換弁６７は位置ｆのままとし、左右揺れ止め部２０Ｂの振れ止め用油圧シリンダＬ２４と振れ止め用油圧シリンダＲ２５間の油路６４を遮断する状態にしておき、グラップル１０が、左右方向には揺れない状態としておく。
【００２９】
アーム８が停止しても、前後揺れ止め部２０Ａの振れ止め用油圧シリンダＦ２２と振れ止め用油圧シリンダＢ２３とが連通しており、対象物Ｗを把持したグラップル１０には慣性力が作用しているため、図７に図示されているように、グラップル１０は、アームピン５１を中心にして、後方側（図７における反時計方向）に回動する。
【００３０】
次に、グラップル１０が、慣性力による回動がほぼ終了した地点に達した状態となったときに、スイッチＡ７２をオン操作し、切換弁６５を位置ｅに切換えて、油路６３を遮断する。この操作により、図８に図示されるように、グラップル１０は、慣性力の作用で傾斜する傾斜角がほぼ最大となった状態で停止する。
【００３１】
次に、図８の状態から、アーム用油圧シリンダを伸張して、アーム８を前方（図８における時計回り方向）に回動する。アーム８の回動中、グラップル１０は、上述した、慣性力によるほぼ最大傾斜角の姿勢が維持される。
【００３２】
そして、アーム８が前方に向けて回動し、所定の角度になったときに、例えば、図９に示す姿勢になったとき、スイッチＡ７２をオフ操作し、切換弁６５を、振れ止め用油圧シリンダＦ２２と振れ止め用油圧シリンダＢ２３間を連通する状態に切換える。この操作により、グラップル１０は前後方向に回動可能となり、図１０に図示されるように慣性力により前方（図１０における反時計方向）に回動する。
【００３３】
グラップル１０が所要の角度に達したタイミングで、爪開閉用操作レバー９２をＯＰＥＮ方向に操作する。この操作により、爪開閉用油圧シリンダ３３が一斉に縮小し、爪３２が開く方向に回動するので、図１１に示すように、対象物Ｗは解放され、慣性力により遠方に飛んでいく。この場合、対象物Ｗには、アーム８の回動に伴う慣性力とグラップル１０の回動に伴う慣性力とが作用しているので、対象物Ｗが飛ぶ距離を大きくすることができる。
【００３４】
このような作業の具体的な一例としては、例えば、対象物Ｗとしての廃棄物を、アーム８の先端が船体の手前側領域にしか到達しない大きな船に積込む作業がある。この作業では、廃棄物を遠方に飛ばさない限り、廃棄物は、船体の手前側にしか積込むことができない。このような場合には、廃棄物を船体の奥の方まで飛ばすことが可能となる作業が極めて重要となる。
【００３５】
この場合、グラップル１０が、常に、自由に揺動しており、所要の傾斜角度で停止できないものであると、例えば、図７に示すように、アーム８を後方に回動した後、停止して、グラップル１０が慣性力により後方に回動するようにしても、この後、グラップル１０は直ぐに前方に戻る回動を開始する。このため、図９に示すように、アーム８を前方に回動させる開始のタイミングをとることが困難となる。仮に、たまたま、グラップル１０が後方への回動の最高到達点でアーム８の前方への回動を開始することができたとしても、アーム８を前方に回動している動作中に、グラップル１０も回動を始めている。この結果、アーム８を前方に回動して停止し、引き続いて、グラップル１０を前方に回動させるタイミングを図ることは困難となる。このことは、グラップル１０が、所要の傾斜角度で停止できない構造の場合は、対象物Ｗの放り投げ作業が熟練の技術が必要であり、且つ、対象物Ｗの飛行距離を大きくすることが難しいことを意味する。
【００３６】
これに対し、本発明の吊り下げ式グラップルを備えた作業機械の実施形態によれば、グラップル１０を所要の傾斜角に傾斜した状態に保持することが可能であるので、グラップルにより把持した対象物Ｗを、作業用フロント６の先端の到達地点よりも遠方に放り投げる作業を容易に、且つ、効率的に行うことが可能となる。
上記実施形態では、対象物の遠方への放り投げを、作業用フロント６の上下方向の回動動作に伴って行う場合で説明したが、対象物の遠方への放り投げを、上部旋回体３の旋回動作に伴って行うことも可能である。
以下、グラップル１０に把持した対象物Ｗを、上部旋回体３を、図６に図示された作業機械１００を上方から観て時計回り方向に旋回して放り投げる場合を一例として、その動作を順に説明する。
【００３７】
（ａ）対象物Ｗをグラップル１０により把持する。把持したら、グラップル１０が鉛直方向に向いている状態で、スイッチＡ７２をオン操作し、切換弁６５を位置ｅに切換えて、振れ止め用油圧シリンダＦ２２、Ｂ２３間の油路６３を遮断する状態にしておく。一方、振れ止め用油圧シリンダＬ２４、Ｒ２５は連通状態としておく。ブーム７は、図６に図示されているように所定角度前方に向けて傾斜させておく。アーム８は、図６に図示されているように下方に向けて傾斜させておいてもよいし、もう少し前方に向けて傾斜させておいてもよく、対象物Ｗを放り投げる高さに合わせて傾斜させておけばよい。
（ｂ）上部旋回体３を反時計回り方向に所定角度旋回し、停止する。
上部旋回体３を停止すると、対象物Ｗを把持したグラップル１０は慣性力によりスイングピン５２を中心として反時計回り方向に回動する。
【００３８】
（ｃ）グラップル１０の慣性力による回動がほぼ最大の角度に達した状態となったときに、スイッチＢ７３をオン操作し、振れ止め用油圧シリンダＬ２４およびＲ２５間の油路６４を遮断する。この操作により、グラップル１０は、慣性力による反時計回り方向への回動角度がほぼ最大の状態で停止する。
（ｄ）次に、上部旋回体３を時計回り方向に所定の角度、旋回する。
（ｅ）上部旋回体３を停止すると共に、スイッチＢ７３をオフ操作し、振れ止め用油圧シリンダＬ２４と振れ止め用油圧シリンダＲ２５とを連通状態にする。この操作により、対象物Ｗを把持したグラップル１０は、慣性力により時計回り方向に回動する。
（ｆ）グラップル１０の慣性力による回動が所要の角度に達した状態となったときに、爪開閉用操作レバー９２をＯＰＥＮ方向に操作する。この操作により、爪開閉用油圧シリンダ３３が一斉に縮小し、爪３２が開き方向に回動するので、対象物Ｗは解放され、慣性力により遠方に飛んでいく。
【００３９】
この場合においても、対象物Ｗには、上部旋回体３の旋回に伴う慣性力とグラップル１０の回動に伴う慣性力とが作用しているので、飛ぶ距離を大きくすることができる。
【００４０】
次に、上述した作業機械１００により、
作業２．グラップルを鉛直方向に対して傾斜させた状態で、対象物を把持または解放する作業を行う場合について説明する。
グラップル１０を傾斜した状態に保持する動作は、作業１に関して説明した場合と同様であるが、以下に要約する。
スイッチＢ７３（またはスイッチＡ７２）をオン操作して、振れ止め用油圧シリンダＬ２４と振れ止め用油圧シリンダＲ２５間（または振れ止め用油圧シリンダＦ２２と振れ止め用油圧シリンダＢ２３間）を遮断状態とする。この状態で、作業用フロント６（または上部旋回体３）を駆動して、停止する。この動作により、グラップル１０は慣性力により、アームピン５１（またはスイングピン５２）を中心として揺動する。グラップル１０が所要の傾斜角となったときに、スイッチＡ７２（またはスイッチＢ７３）をオン操作する。この操作により、振れ止め用油圧シリンダＦ２２と振れ止め用油圧シリンダＢ２３間（または振れ止め用油圧シリンダＬ２４と振れ止め用油圧シリンダＲ２５）間が遮断状態となり、所要の傾斜角度に傾斜した状態で停止する。旋回装置３１により把持部３０を回転させることにより、各爪３２を、円周方向における所要の位置に移動することができる。
【００４１】
この状態で、グラップル１０の把持部３０を駆動して、対象物Ｗを把持したり、解放したりすることができる。この動作は、例えば、把持しようとしている対象物Ｗ、または把持した対象物Ｗを解放しようとする場所を通過する鉛直線上に障害物が存在しているような場合に必要とされる。従来では困難であったこのような動作を行うことが可能となることにより、作業効率を格段と向上することができる。
【００４２】
次に、上述した作業機械１００により、
作業３．グラップルに揺れが生じない状態として、作業用フロント６を回動する作業を行う場合について説明する。
グラップルに揺れが生じない状態は、例えば、グラップル１０の開閉の中心軸が、鉛直な軸Ｚ−Ｚおよび軸Ｘ−Ｘに平行な状態、換言すれば、重力が作用する方向に向いている状態で、スイッチＡ７２およびスイッチＢ７３をオン操作して達成される。この操作により、振れ止め用油圧シリンダＦ２２と振れ止め用油圧シリンダＢ２３間および振れ止め用油圧シリンダＬ２４と振れ止め用油圧シリンダＲ２５間が遮断状態となりグラップルに揺れが生じない状態となる。この動作は、グラップル１０が振れることにより、搬送軌道上において障害物に干渉する可能性があるような作業において必要とされる。グラップル１０に振れが生じないことから、作業を安全に効率的に行うことが可能となる。
なお、上記においては、グラップル１０の開閉の中心軸が鉛直方向を向いている状態でグラップル１０に揺れが生じない状態とする場合で説明をした。しかし、グラップル１０の開閉の中心軸を所要の傾斜角度に保持した状態でグラップル１０に揺れが生じないようにすることも可能である。グラップル１０の開閉の中心軸を所要の傾斜角度に保持する動作は、上記作業２に関して説明した通りである。
【００４３】
以上説明した通り、本発明の吊り下げ式グラップルを備えた作業機械の実施形態では、通常は、グラップル１０の開閉の中心軸が、常に、鉛直方向に向くように、振れ止め用油圧シリンダＦ２２、Ｂ２３間および振れ止め用油圧シリンダＬ２４、Ｒ２５間が連通状態とされている。しかし、スイッチＡ７２またはスイッチＢ７３をオン操作することにより、振れ止め用油圧シリンダＦ２２、Ｂ２３間または振れ止め用油圧シリンダＬ２４、Ｒ２５間を遮断状態に切換えることができる。
このため、グラップル１０を任意の傾斜角に傾斜した状態に保持することが可能となる。
これにより、
（１）把持した対象物を、作業用フロント６の先端の到達地点よりも遠方に放り投げる。
（２）グラップルを鉛直方向に対して傾斜させた状態で保持する。
（３）グラップルに揺れが生じない状態で、作業用フロント６をそうさすることできる。
等の作業を行うことが可能となり、作業の安全性および効率を向上する、という効果を奏する。
【００４４】
なお、上記実施形態においては、前後の油圧シリンダＦ２２、Ｂ２３と左右の油圧シリンダＬ２４とＲ２５の両方を設けた場合で説明した。しかし、前後の油圧シリンダＦ２２、Ｂ２３または左右の油圧シリンダＬ２４とＲ２５のいずれか一方のみ設けるようにしてもよい。
【００４５】
また、グラップル１０は、ブラケット１１に取り付ける構造であったが、アーム８の先端部に直接取り付けるようにしてもよい。その他、本発明の吊り下げ式グラップルを備えた作業機械は、発明の趣旨の範囲内において、種々、変形することが可能であり、要は、アーム先端に吊り下げられたグラップルを備えた作業機械において、グラップルは、基部に開閉可能に支持された複数の爪と、基部に設置され、複数の爪を開閉する開閉機構と、作業機械の前後方向に基部を揺動する一対の第１油圧シリンダと、作業機械の左右方向に基部を揺動する一対の第２油圧シリンダと、を有し、一対の第１油圧シリンダと一対の第２油圧シリンダの少なくとも一方は、切換弁を介して互いに連通および遮断可能に設けられているものであればよい。
【符号の説明】
【００４６】
６      作業用フロント
７      ブーム
７ａ    ブーム用油圧シリンダ
８      アーム
８ａ    アーム用油圧シリンダ
１０    グラップル
２０    振れ止め部
２０Ａ  前後振れ止め部
２０Ｂ  左右振れ止め部
２１    前後揺動板
２１ａ、２１ｂ    起立片
２１ｃ、２１ｄ    突片
２１ｅ    接続片
２２〜２４    振れ止め用油圧シリンダ
２６    左右揺動板
２６ａ、２６ｂ  起立片
２６ｃ、２６ｄ  突片
３０    把持部
３１    旋回装置
３２    爪
３３    爪開閉用油圧シリンダ
５１    アームピン
５２    スイングピン
６１    ピストン
６２    ばね
６５、６７  切換弁
６６    アキュムレータ
７１    制御部
７２、７３    スイッチ
９１    アーム用操作レバー
９２    爪開閉用操作レバー
１００    作業機械
【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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【図１１】
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