(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向して開閉動作される一対のシェルと、その各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の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かけられて上方に延長された吊下げ兼グラブ閉鎖用のワイヤーロープとを備えた単索式グラブバケットの、前記下部フレームと中間可動フレーム間に介在させた油圧制御シリンダーであって、
両端が閉鎖され、該両端部に油圧流路が連通され、下部フレームに連結されたシリンダー本体と、該シリンダー本体内に往復動可能に挿入されたピストンと、該ピストンに固定されて前記シリンダー本体の一端側に出入可能に導出され、中間可動フレームに連結されたピストンロッドと、前記シリンダー本体両端側の両油圧室間に連通させた油圧制御流路とを有し、前記ピストンに該ピストンによって仕切られた前記シリンダー本体両端側の油圧室間を連通させる複数の逃し流路を備え、該逃し流路に逆止弁を備えるとともに、前記油圧制御流路には、シリンダー本体の下端側から上端側への一方向流れのみを許容する状態と、両方向流れを許容する状態とに切換動作されるパイロット式逆止弁を備え、
前記逃し流路に備えた逆止弁は、前記ピストンに連結したピストンロッドを中心にした環状配置に前記複数の逃し流路の端部を開口させ、その開口端部を弁座とするとともに、前記ピストンロッドの外周にその軸方向に移動可能に、リング状をした１枚の弁体を嵌合させて構成され、前記弁体は、スプリングによって前記弁座側に付勢されているとともに、前記ピストンロッドには、該ピストンロッドの径を大きくすることによって形成された、前記弁体の前記弁座に対する開き方向の移動長さを規制する弁体止め部を備え、前記弁体をもって前記複数の逃し流路の全てを同時に開閉させるようにしたことを特徴としてなる単索式グラブバケット用油圧制御シリンダー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として単索式グラブバケットのシェル開閉動作制御用に用いられる単索式グラブバケット用油圧制御シリンダーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、油圧制御シリンダーの操作と、クレーンによる吊り上げ、吊り下げ操作によってシェルの開閉動作を行う単索式グラブバケットが広く使用されている。この従来の単索式グラブバケット１は、図６に示すように、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２，２と、各シェル２，２の回動中心を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に対して油圧制御シリンダーＡ（図７に示す）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鎖用のワイヤーロープ８と、油圧制御シリンダーＡの動作を制御する油圧バルブ制御ブロックＢ（図８に示す）を備えて構成されている。
【０００３】
油圧バルブ制御ブロックＢは、油圧制御シリンダーＡの両端内に連通され、一方向流れのみを許容する状態と、両方向流れを許容する状態とに切換動作されるパイロット式逆止弁を備えた油圧制御流路を構成している。
【０００４】
この単索式グラブバケットは、図６に示すシェルを閉鎖して吊り上げた状態で油圧制御手段を操作し、油圧制御シリンダーＡをフリーな状態にすることにより、下部フレーム３が中間可動フレーム７に対してフリーな状態となり、下部フレーム３及びシェル２の自重によって、図７に示すように下部フレーム３が降下してシェル２，２が開放される。
【０００５】
この状態でクレーンを操作して所望の掴み物上にグラブバケットを移動させて降下させる。そしてシェル２，２が掴み物の上に乗せられた状態（着床状態）でワイヤーロープ８を降下させると、上部フレーム５に対して中間可動フレーム７がフリーな状態となり、中間可動フレーム７が下部フレーム３に近づく方向に降下すると同時に油圧制御シリンダーＡのピストンロッド６ｃがシリンダー本体６ａ内に押し込まれる。
【０００６】
このようにして中間可動フレーム７が所定の位置まで降下すると、油圧バルブ制御ブロックＢによって自動的に油圧制御シリンダーＡが動作不能となる。この状態でワイヤーロープ８をクレーンによって吊り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に近づく方向に動作され、シェル２，２が閉じ、掴み物がシェル内に掴み取られ、図６に示す状態に吊り上げられる。
【０００７】
このように動作する単索式グラブバケットに使用されている従来の油圧制御シリンダーＡは、図８に示すように、シリンダー本体６ａ内を摺動するピストン６ｂに、ピストンロッド６ｃの連結部を中心にした円周上に複数の逃し流路９がピストン６ｂを貫通して形成され、その各逃し流路９にそれぞれ個別に動作する逆止弁１０が設けられ、前述した中間可動フレーム７が自重によって下部フレーム３に近づく方向に動作する（降下する）際に、各逃し流路９が開放され、中間可動フレーム７が高速でもスムーズに降下されるようにしている。
【０００８】
この各逆止弁１０には、図９に示すように、逃し流路９内に弁座１０ａを設け、これに対向する弁体１０ｂを、逃し流路を構成している弁室１０ｃ内に挿入し、コイルスプリング１０ｄによって、弁体１０ｂを弁座１０ａ側に付勢した構造のものが使用されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような従来の油圧制御シリンダーでは、ピストンに設けた逃し流路に精密なチェック弁を個別に備えていたため、弁座、弁体及びオイル通孔を精密に加工する必要が生じ、しかも逃し流路が複数必要になるため、その数だけ逆止弁を個別に設置しなければならず、部品点数が多く、多くの精密加工が必要になり加工費が嵩み、装置全体が高価なものとなってしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような従来の技術の状況を鑑み、簡単な構造で少ない部品数で複数の逃し流路の逆止弁を構成でき、加工が容易で安価に提供できる単索式グラブバケット用油圧制御シリンダーの提供を目的とする。
【００１１】
【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本発明の特徴は、互いに対向して開閉動作される一対のシェルと、その各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の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かけられて上方に延長された吊下げ兼グラブ閉鎖用のワイヤーロープとを備えた単索式グラブバケットの、前記下部フレームと中間可動フレーム間に介在させた油圧制御シリンダーであって、両端が閉鎖され、該両端部に油圧流路が連通され、下部フレームに連結されたシリンダー本体と、該シリンダー本体内に往復動可能に挿入されたピストンと、該ピストンに固定されて前記シリンダー本体の一端側に出入可能に導出され、中間可動フレームに連結されたピストンロッドと、前記シリンダー本体両端側の両油圧室間に連通させた油圧制御流路とを有し、前記ピストンに該ピストンによって仕切られた前記シリンダー本体両端側の油圧室間を連通させる複数の逃し流路を備え、該逃し流路に逆止弁を備えるとともに、前記油圧制御流路には、シリンダー本体の下端側から上端側への一方向流れのみを許容する状態と、両方向流れを許容する状態とに切換動作されるパイロット式逆止弁を備え、前記逃し流路に備えた逆止弁は、前記ピストンに連結したピストンロッドを中心にした環状配置に前記複数の逃し流路の端部を開口させ、その開口端部を弁座とするとともに、前記ピストンロッドの外周にその軸方向に移動可能に、リング状をした１枚の弁体を嵌合させて構成され、前記弁体は、スプリングによって前記弁座側に付勢されているとともに、前記ピストンロッドには、該ピストンロッドの径を大きくすることによって形成された、前記弁体の前記弁座に対する開き方向の移動長さを規制する弁体止め部を備え、前記弁体をもって前記複数の逃し流路の全てを同時に開閉させるようにしたことを特徴としてなる単索式グラブバケット用油圧制御シリンダーにある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る単索式グラブバケット用油圧制御シリンダーの実施の形態を図１〜図５について説明する。尚、上述した従来例と同一部分には同一符号を付し、重複説明を省略する。
【００１３】
この油圧制御シリンダーは、前述した従来の技術と同様に図６、図７に示す単索式グラブバケットに使用しているものであり、図７に示すように、シリンダー本体６ａが下部フレーム３に、ピストンロッド６ｃが中間可動フレーム７に連結されている。図１は、本発明に係る油圧制御シリンダーＡ及びその油圧制御流路を構成する油圧バルブ制御ブロックＢの概略構成を示す油圧回路図である。
【００１４】
この油圧制御シリンダーＡは、シリンダー本体６ａと、該シリンダー本体６ａ内に往復動可能に挿入されたピストン６ｂと、該ピストン６ｂの中心位置に固定されて前記シリンダー本体６ａの一端側に出入可能に導出されたピストンロッド６ｃとを有し、ピストン６ｂには該ピストン６ｂによって仕切られた前記シリンダー本体両端側の油圧室間、即ち、ピストンヘッド側油圧室ａとロッド側油圧室ｂとの間を連通させる複数の逃し流路９，９……を備えている。
【００１５】
逃し流路９，９……は、図２〜図５に示すように、ピストンロッド６ｃを中心にした環状配置に設置され、そのロッド側油圧室側の開口端部を弁座としている。この各逃がし流路９，９……は、その開口端周縁が弁座となっており、これに対向して往復動作する１個の共通の逆止弁２０によって同時に閉鎖されるようになっている。
【００１６】
この逆止弁２０は、環状に成形された弁体２０ａとこれを逃がし流路開口側、即ち弁座側に付勢するスプリング２０ｂとから構成され、弁体２０ａは、ピストン６ｂの端面中央に突設したガイド軸部、即ち、この実施例ではピストンロッド６ｃをもって兼用させたガイド軸部２２の外周に、その軸方向に移動可能に嵌合され、その背面をコイルスプリングからなるスプリング２０ｂをもって押圧している。
【００１７】
ガイド軸部２２の端部には、径を大きくすることにより形成された弁体止め部２３が備えられ、これによって弁体２０ａの開き方向のストロークが規制されている。
【００１８】
このように構成される油圧制御シリンダーは、前述した従来例と同様に単索式グラブバケットに使用し、ピストン６ｂに軸方向の外力が加わることによってピストンヘッド側油圧室ａの内圧がロッド側油圧室ｂより高くなると逃し流路９から作動油が油圧室ａから同ｂ側に流れ、ピストン６ｂがスムーズにピストンヘッド側に移動される。逆に、ピストンヘッド側油圧室ａの内圧がロッド側油圧室ｂより低くなると弁体２０ａが油圧室ａの内圧によって弁座側に押し付けられて逃し流路９が閉られ、逃し流路９を通じての作動油の流れが阻止される。
【００１９】
この油圧制御シリンダーＡの油圧制御流路を構成する油圧バルブ制御ブロックＢは図１に示すように、シリンダー本体６ａの両端部に油圧制御流路１６が接続流路１１，１１を介して連通され、この油圧制御流路１６には絞り弁１２及びパイロット式逆止弁１３が設けられている。
【００２０】
このパイロット式逆止弁１３は、通常はシリンダー本体６ａの上端側から下端側への流れが阻止され、その逆方向には自由に流れる構造となっているとともに、パイロットポート１３ａに電磁弁からなる開閉弁１４を介して油圧を作用させるようになっており、開閉弁１４を開いてパイロットポートに油圧を作用させると逆止状態が解除され、油圧制御流路１６内の何れの向きの流れも阻止されない構造となっている。
【００２１】
従って、前述した図６に示すシェル閉鎖状態にあるとき、開閉弁１４を図１に示すパイロット流路１５の閉鎖状態から開放状態に動作させることにより、逆止弁１３の逆止状態が解除されて油圧制御流路１６が開放され、ピストン６ｂの上向き動作が可能となるようになる。絞り弁１２は、その時の流量を制御し、ピストンの動作速度をコントロールしている。
【００２２】
上述の実施例では、ピストンの一方側にのみにピストンロッドを連結させた例について説明したが、前背面双方にピストンロッドを連結させるようにしてもよい。また、上述の実施例では逆止弁をピストンのピストンロッド側端面に設けた例を示しているが、逆にピストンヘッド側の端面に設けても良い。
【００２３】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る単索式グラブバケット用油圧制御シリンダーは、両端が閉鎖され、該両端部に油圧流路が連通されたシリンダー本体と、該シリンダー本体内に往復動可能に挿入されたピストンと、該ピストンに固定されて前記シリンダー本体の一端側に出入可能に導出されたピストンロッドと、前記シリンダー本体両端側の両油圧室間に連通させた油圧制御流路とを有し、前記ピストンに該ピストンによって仕切られた前記シリンダー本体両端側の油圧室間を連通させる複数の逃し流路を備え、該逃し流路に逆止弁を備えるとともに、前記油圧制御流路には一方向流れのみを許容する状態と、両方向流れを許容する状態とに切換動作されるパイロット式逆止弁を備えてなる油圧制御シリンダーにおいて、前記逆止弁は、全ての前記逃し流路に共通の１枚の弁体をもって全逃し流路を同時に開閉するように構成したことにより、逃がし流路の構造を単純化することができるので、加工費を抑えることができ、精密なチェック弁体の加工工数が少なくなり、油圧制御シリンダーを安価に製造できる。更に、逆止弁を構成する弁体は、逃し流路を一括して開閉するので故障が少なくなり、修理も容易となる。
【００２４】
また、上記発明に加えピストンに連結したピストンロッドを中心にした環状配置に複数の逃し流路の端部を開口させ、その開口端部を弁座とするとともに、前記ピストンロッドの外周にその軸方向に移動可能にリング状をした１枚の弁体を嵌合させ、該弁体をもって前記複数の逃し流路を開閉させるように逆止弁を構成したことにより、弁体がピストンロッドに沿って摺動するため、逆止弁はよりスムーズな動作を得ることができる。
【００２５】
更に、前記弁体をスプリングによって弁座側に付勢させたことにより、流路開放状態から閉鎖状態に移行する際の弁体の動作の遅れを無くすことができる。
【００２６】
更に、ピストンロッドに弁体の弁座に対する開き方向の移動長さを規制する弁体止め部を備えたことにより、逆止弁が開いた状態での開口部が規制され、油圧室間でオイルが急激に流れるのを規制することができ、油圧制御シリンダーの動作速度を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る単索式グラブバケット用油圧制御シリンダーの油圧回路の一例を示す概略図である。
【図２】本発明に係る単索式グラブバケット用油圧制御シリンダーの要部を示す断面図である。
【図３】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】同上のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】同上の逆止弁の閉鎖状態を示す断面図である。
【図６】単索式グラブバケットのシェルを閉鎖した状態を示す正面図である。
【図７】同上の単索式グラブバケットのグラブを開放させた状態を示す正面図である。
【図８】従来の油圧シリンダーの概略を示す断面図である。
【図９】従来の油圧制御シリンダーの要部を示す断面図である。
【符号の説明】
Ａ 油圧制御シリンダー
Ｂ 油圧バルブ制御ブロック
ａ ピストンヘッド側油圧室
ｂ ロッド側油圧室
１ 単索式グラブバケット
２ シェル
３ 下部フレーム
４ 吊りアーム
５ 上部フレーム
６ａ シリンダー本体
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 逃がし流路
１０ 逆止弁
１０ａ 弁座
１０ｂ 弁体
１０ｃ 弁室
１０ｄ コイルスプリング
１１ 接続流路
１２ 絞り弁
１３ パイロット式逆止弁
１３ａ パイロットポート
１４ パイロット弁
１５ パイロット流路
１６ 制御用油圧流路
２０ 逆止弁
２０ａ 弁体
２０ｂ スプリング
２２ ガイド軸部
２３ 弁体止め部
【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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