JP2000355483A - クレーン仕様パワーシャベルのフックセット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】垂直方向の正規の方向の吊り下げ方向以外の斜
め引きなどによって、特に支持軸部が破損しないフック
セット。 【解決手段】パワーシャベルのブームに連結されるアー
ムの端部に、バケットを設け、バケットの外側端部にフ
ックセットを取付けて、クレーン仕様を可能としたパワ
ーシャベルにおいて、バケットの上端部に一体に設けら
れ、油圧シリンダにバケットリンクを介して連接された
左右二個の突出部を貫通して、水平方向に軸を固定して
設けた固定軸に回動自在に支持されたボス部２１の底部
の下方に、支持体２２を間隔を空けて並列配置する。二
個の支持体２２にリンクピン２３を固定しリンクピン２
３に回動自在に内部に垂直軸線方向の回転を支持するボ
ールベアリング２４を収納したスイベル２５を設け、内
部のボールベアリング２４介し、上部軸部２６ａを支持
したフック２６を連結して設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、パワーショベルの
ブームに連結されるアーム端部に、油圧操作によって回
動されるバケットを設け、クレーン仕様を可能にしたパ
ワーショベルのフックセットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、パワーショベルで荷重（品物）の
吊り作業を行うクレーン使用時に、バケットにフックセ
ットを設けたものが使用されており、図３（ａ）はその
一例を示す全体構造の概略説明図である。

【０００３】図において、パワーショベル本体１からブ
ーム２及びアーム３が連結され、アーム３の端部にバケ
ット４が取り付けられており、使用時に安全性の見地か
らブーム２と本体１の垂直線とが成すブーム角αや、ブ
ーム２とアーム３とのアーム角度βを角度センサで検知
し、またブーム２の吊り荷重を検知して、該パワーショ
ベル本体１に対して、アーム３の先端部に油圧等によっ
て回動可能に取り付けられ、バケット４の外側端部に取
り付けられたフック５に掛かる外部吊り下げ荷重など
が、労働基準法等の関係法規の許容範囲内にあるように
監視されている。

【０００４】図３（ｂ）は、上記した図３（ａ）のＡ部
に相当するアーム３の先端部に油圧シリンダ３ａにより
並列配置されたバケットリンク３ｂによって回動可能に
取り付けられるバケット４を、アーム３から取り外した
バケット単体の側面図である。図において、該バケット
４ａは図で左側上端部に上記の油圧シリンダ３ａからの
バケットリンク３ｂが固着される左右二個の突出部（耳
部）４ａが設けられており、該突出部４ａを貫通する軸
４ｂを介して、フック５が取り付けられており、その具
体的構造が図４に示されている。

【０００５】図４において、上記したようにバケット４
を回動させるため、油圧シリンダ３ａに接続されたバケ
ットリンク３ｂ、３ｂがバケット４の図で左側上端部に
突出して設けられた左右二個の突出部４ａ、４ａに連結
されており、これら二個の突出部４ａ、４ａを貫通し
て、軸４ｂが固定してバケット４に取り付けられてい
る。

【０００６】一方、上記固定軸４ｂに、先端にフック１
１（図３の５に相当する）を取り付けたボス６が回動自
在に取り付けられている。該ボス６には、下方に中間に
二個の凹部を形成した三個の突出部７ａ〜７ｃを一体に
備えたシャンクカップリング７がねじ込まれ、ナット８
によって固定されている。

【０００７】上記シャンクカップリング７の三個の突出
部７ａ〜７ｃによって形成された中間部の凹部に嵌合す
る（噛み合う）ように三個の突出部９ａ〜９ｃを上部に
備え、下部にも同形状の突出部９ｄ〜９ｆを備え、内部
に（図の位置で以下同じ）垂直方向の回転を支持するボ
ールベアリングを収納したボールベアリングスイベル９
が、上記シャンクカップリング７の、突出部７ａ〜７ｃ
と嵌合するボールベアリングスイベル９の上部突出部９
ａ〜９ｃとがピン１０を介して回動可能に接続されてい
る。

【０００８】一方、該ボールベアリングスイベル９の下
方の突出部９ｄ〜９ｆに、上記同様に嵌合する三個の突
起１１ａ〜１１ｃを上端部に有するフック１１が、ピン
１２を介して回動可能に連結される。尚、図中１３はフ
ックの開口部に設けられた外れ止め具である。

【０００９】クレーン作業時、フック１１に品物（荷重
体）に固定した吊り下げ紐や鎖の上端部を引っかけて、
外れ止め具１３で係止した後、パワーショベル本体のエ
ンジンを駆動して、ブーム２及びアーム３、並びに油圧
シリンダ３ａを作動して荷重体を吊り上げ、所定の位置
まで移動し、吊り下げて作業をするようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来公知のも
のにおいては、次のような問題点があった。図５（ｂ）
は図４のフックセット部を横向きに大地に静止した状態
を示す小型機種の側面図であり、同図（ａ）は平面図で
ある。図５において、

【００１１】（i）品物をフック１１に引掛け、正規な
吊り上げ方は真上に吊り上げるので問題は生じないが、
斜め方向に引き、パワーショベルが旋回または走行する
と、フック１１の向きが、図５の横置き姿勢に対し、或
る角度（矢印Ｂのように）で回転しようとする時には、
フック１１に近いピンに近接したＣ部が回動しない場合
がある。

【００１２】この状況が発生すると、ボス６に近いピン
１０とフック１１の内径までの寸法（オーバーハング）
Ｌによって、図４及び図５に示されたボス６に近い側の
ピン１０に偏荷重が掛かり、該ピン１０が折れるという
問題点があった。

【００１３】（ii）一方、小型機械においてはボス６と
シャンクカップリング７との間に図４に示されたシャン
クカップリング７のネジ止めナット８を挿入するスペー
スがないので、図５に示すように、ねじ込まれるシャン
クカップリング７の位置決めは、回り止めピン８ａで行
っている。

【００１４】この場合もボールベアリングスイベル９の
旋回機能が正常であれば、ピン１０及び１２には、小さ
いトルクしか作用しないが、何らかの理由、例えばボー
ルベアリングスイベル９の中にゴミや砂等が混入するな
どのトラブルが発生した時には、上記した回り止めピン
８ａに回転トルクが生じ、これによって該ピン止め８ａ
が折損する恐れがあるという問題点があった。

【００１５】（iii）また、当該フックセットを海水中
に浸す作業もあり、上記回り止めピン８ａが腐食すると
折損につながり、シャンクカップリング７のネジが緩む
という問題点があった。

【００１６】（iv）他方、上方のシャンクカップリング
７と下方のフック１１に各々連結するために、ボールベ
アリングスイベル９の上部と下部にそれぞれ設けられる
三個の突出部９ａ〜９ｃと９ｄ〜９ｆをそれぞれ貫通す
るピン１０としては、これらの各突出部と該突出部との
間の凹部に嵌合する相手側の突出部とによってせん断応
力を受ける。

【００１７】図６は、上記（i）で述べた特にボス６に
近いシャンクリングカップ７と、ボールベアリングスイ
ベル９が互いに嵌合する突出部を貫通するピン１０によ
って、連結される状態を示した要部説明用図面である。
図示のように貫通するピン１０は、イ〜ニの四点で平均
せん断応力を受けており、これら各点の断面積をＳと
し、ピンの直径をｄとすると、 S＝(πd^２/4)× 4倍 従って、垂直方向に吊り下げられる時は平均力がＦであ
り、許容せん断応力の範囲内で済むが、斜め引きにする
と、支点Ｅからｍ離れた所にＦ′なる力が働くため、断
面イ、ロの加重負担が増大して折損する。

【００１８】本発明は、垂直方向の正規の方向が吊り下
げ方向以外の斜め引き等によっても特に支持軸部が破損
しない、簡単な構造のクレーン仕様パワーショベルのフ
ックセットを提供することを課題としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明が採った手段は、パワーショベルに連結され
るアームの端部に、油圧操作によって回動されるバケッ
トを設け、該バケットの外側端部にフックセットを取り
付けてクレーン仕様を可能としたパワーショベルにおい
て、上記アーム端部に回動可能に取り付けられたバケッ
トの上端部に一体に設けられ、油圧シリンダにバケット
リンクを介して連結された左右二個の突出部を貫通する
水平方向に軸を固定して設け、該固定軸にボス部を回動
自在に支持して設け、該水平方向のボス部の底部の下方
に、上記固定軸に対して垂直方向に二個の支持体を間隔
をあけて並列配置し且つ一体に固定して設け、該並列に
配置された二個の支持体を貫通して固定するリンクピン
を設け、該リンクピンに回動自在に支持され、内部に垂
直軸方向の回転を支持するボールベアリングを収納した
ボールベアリングスイベルを設け、上記内部のボールベ
アリングによって上部軸部を支持されたフックを連結し
て設けたことを特徴としている。

【００２０】また、上記バケットの上端部に水平方向に
固定して設けらる固定軸に回動自在に支持して設けられ
るボス部を、中空円筒状に形成し、該ボス部の底部の下
方に設けられる二個の支持体を、それぞれ板状に形成し
て一体に固定して設けたことを特徴としている。

【００２１】

【本発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を添付
図面に示した実施例を用いて説明する。図１は本発明の
一実施形態を示すクレーン仕様パワーショベルに取り付
けられるフックセットを示し、（ａ）は正面断面図、
（ｂ）は要部側面図である。

【００２２】図において、２１は前記したバケットの上
端部に一体に設けられ、油圧シリンダにアームを介して
連接された左右二個の突出部（図４の４ａ）を貫通する
固定軸（図４の４ｂ）に回動自在に嵌合支持される図１
（ａ）に示すような、中空円筒状のボス部であり、該ボ
ス部２１の底部の周面に接して垂直方向下方に、二枚の
板状支持体２２が間隔をあけて並列に配置されており、
溶接などによって一体に固定して設けられている。

【００２３】そしてこれらの二枚の板状支持体２２の紙
面に対して直角方向の長さは、図１（ｂ）の側面図に示
すように、図で水平方向の円筒状のボス部２１の両端面
の長さと等しく形成される。

【００２４】上記並列配置された円筒状ボス部２１の底
部と一体に固定された二枚の板状支持体２２を貫通する
ように図面上で水平方向にリンクピン２３が固定して設
けられており、該リンクピン２３に回動自在に支持さ
れ、内部に図面上で垂直軸方向の回転を支持するボール
ベアリング２４を内蔵したボールベアリングスイベル２
５の上部突出部２５ａが設けられている。

【００２５】更に、上記ボールベアリングスイベル２５
の内部のボールベアリング２４には、フック２６の上部
軸部２６ａが固定して取り付けられており、また該フッ
ク２６の開口部には外れ止め部材２７が外方へ突出しな
いように上部でピン止め２７ａによって止められてい
る。

【００２６】図２は本発明の別の実施形態を示す図１と
同様のクレーン仕様パワーショベルに取り付けられる主
として小型のフックセットを示し、（ａ）は正面断面
図、（ｂ）は要部側面図であり、図中、図１に記載した
符号と同一の符号は同一ないし同類部分を示すものとす
る。このもの（図２）は、図１に示すようにボールベア
リングスイベル２５がボールベアリングの外側のケーシ
ング２４ａを、外側から嵌合するようにしてビス２４ｂ
で固定するようにしたのに比べて、ボールベアリングス
イベル２５の下部が、ボールベアリング２４を内蔵した
ボールベアリングの外側ケーシング２４ａと接合するよ
うにして、ビス２４ｂで結合されるように構成されてい
る。

【００２７】次に作用について説明すると、本発明によ
るフックセット２０（図１、２）を図３〜図４に示すバ
ケット４の上端部に一体となって設けられ、油圧シリン
ダ３ａにバケットリンク３ｂを介して連接された左右二
個の突出部４ａを貫通する固定軸４ｂに取り付けるに当
たり、当該フックセット２０の図１、２に示された最上
部の円筒状ボス部２１の内径穴２１ａを上記固定軸４ｂ
に回動自在に嵌合して支持される。

【００２８】次いで、最下部のフック２６に品物（荷重
物）に固定された吊り具の上端部を係止し、パワーショ
ベルを運転状態にして、図３のブーム２及びアーム３及
び油圧シリンダ３ａを駆動して、バケット４によってク
レーン仕様として作動させると、正規の吊り上げ時には
従来品と同様な問題は生じない。即ち、品物による捩れ
運動はボールベアリングスイベルによって吸収されるか
らである。

【００２９】ところが品物を斜め方向に引いて、パワー
ショベルが旋回または走行する場合、図５に示す従来品
においては、紙面に直角方向の曲げ作用を司るピンが、
二個（１０及び１２）ベアリングスイベルの両端にそれ
ぞれ設けられるため、フックの回転角度によって前記し
たようにフックに近い側のピン１２が円滑に作動しない
ことがあり、この場合、ボス６に近いピン１０に偏荷重
が掛かりピン折れが発生することが度々見られた。また
この場合、二本のピン１０、１２は、構造上太さ（直
径）に制限があり且つ、図６に示すようにせん断応力の
掛かる部分が多かった。また、小型機械はシャンクカッ
プリングの回り止めナット８の代わりに用いられる回り
止めピン８ａが細いため、折損する恐れが多かった。

【００３０】これに対し、本発明のものでは、図１、２
において紙面に沿った揺動運動が、最上部の円筒状ボス
部２１とボス穴２１ａを貫通するバケット４側の固定軸
４ｂ（図４）とによって円滑に行われ、また紙面に対し
て直角方向の揺動運動は、上記ボス部２１の底部に一体
に固定された二個の並列に配置された板状支持体２２を
貫通するリンクピン２３と、該ピン２３に回動自在に嵌
合支持されたボールベアリングスイベル２５の上部突出
部２５ａとによって、円滑に行われるようになってい
る。

【００３１】上記のように直角方向の二つの揺動運動
は、それぞれバケット側の強度の大きい固定軸４ｂと、
フックセット側の円筒状のボス部２１との嵌合作用及
び、上記円筒状のボス部２１の底部に一体に並列配置し
て固定された二個の支持体２２を貫通する一定の太さを
有するリンクピン２３と、ベアリングスイベル上部突出
部２５ａとの嵌合作用の二箇所により、円滑に行われ、
従来品に比べて構造が簡単なため、強度を強く構成する
ことが可能となる。また、せん断応力を受ける箇所も少
ない。従って前記した従来品で起こりがちであった各種
のトラブルを解消することが可能である。

【００３２】なお、上記したこの実施形態（図１、２）
においてバケット４の上端部に水平方向に固定して設け
られる固定軸４ｂに回動自在に支持して設けられるボス
部２１を、中空円筒材を形成し且つ、該ボス部２１の底
部の下方に設けられる二個の支持体２２を、それぞれ板
状に形成して一体に固定して設けた構造について説明し
たが、上記ボス部２１は内径穴２１ａに挿通される固定
軸４ｂによって、回動自在に支持されるものであればよ
く、外周部が必ずしも円筒状でなくてもよい。また該ボ
ス部２１の底部の下方に設けられる二個の支持体は、板
状体とは限らないことは勿論である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パワーシャベルのブームに連結されるアームの端部に、
油圧操作によって回動されるバケットを設け、該バケッ
トの外側端部にフックセットを取付けて、クレーン仕様
を可能としたパワーシャベルにおいて、上記アーム端部
に回動可能に取付けられたバケットの上端部に一体に設
けられ油圧シリンダにバケットリンクを介して連接され
た左右二個の突出部を貫通して、水平方向に軸を固定し
て設け、該固定軸にボス部を回動自在に支持して設け、
該水平方向のボス部の底部の下方に、上記固定軸に対し
て垂直方向に二個の支持体を間隔を空けて並列配置し且
つ一体に設け、該並列に配置された二個の支持体を貫通
してリンクピンを固定して設け、該リンクピンに回動自
在に支持され、内部に垂直軸線方向の回転を支持するボ
ールベアリングを収納したボールベアリングスイベルを
設け、上記内部のボールベアリングによって、上部軸部
を支持したフックを連結して設けるようにしたことによ
り、直角方向の二つの揺動運動は、それぞれバケット側
の強度の大きい固定軸とフックセット側の円筒状のボス
部との嵌合作用及び、上記円筒状のボス部の底部に一体
に並列に配置して固定された二個の支持体２２を貫通す
る一定の太さを有するリンクピン２３とベアリングスイ
ベル上部突出部２５ａとの嵌合作用の二箇所により円滑
に行われ、従来品に比べて構造が簡単なため、強度を強
く構成することが可能となる。またせん断応力を受ける
箇所も少ない。ゆえに前記従来品で起こりがちであった
各種のトラブルを解消することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示し（ａ）は正面断面図、
（ｂ）は要部側面図である。

【図２】本発明は他の実施形態を示し（ａ）は正面断面
図、（ｂ）は要部側面図である。

【図３】（ａ）は従来のクレーン仕様パワーショベルの
概略説明図であり、（ｂ）は（ａ）の要部拡大側面図で
ある。

【図４】従来のクレーン仕様パワーショベルのフックセ
ットを示した正面図である。

【図５】図４のフックセットの使用例を示す側面図であ
る。

【図６】従来品のフックセット部の要部を示した図面で
ある。

【符号の説明】 １ パワーショベル ２ ブーム ３ アーム ３ａ 油圧シリンダ ３ｂ バケットリンク ４ バケット ４ａ 突出部 ４ｂ 固定軸 ２０ フックセット ２１ ボス部 ２１ａ内径穴 ２２ 支持体 ２３ リンクピン ２４ ボールベアリング ２４ａボールベアリング外側ケーシング ２４ｂビス ２５ ボールベアリングスイベル ２５ａフックの上部軸部 ２６ フック ２７ 外れ止め部材 ２７ａピン止め

フロントページの続き (72)発明者 西岡 敏雄 石川県小松市串町工業団地１−３ 株式会 社室戸鉄工所内 (72)発明者 坂下 敏彦 石川県小松市串町工業団地１−３ 株式会 社室戸鉄工所内 Ｆターム(参考） 2D012 DA03 FA00 3F004 CB06 DA02 NA01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パワーシャベルのブームに連結されるアー
   ムの端部に、油圧操作によって回動されるバケットを設
   け、該バケットの外側端部にフックセットを取付けて、
   クレーン仕様を可能としたパワーシャベルにおいて、上
   記アーム端部に回動可能に取付けられたバケットの上端
   部に一体に設けられ油圧シリンダにバケットアームを介
   して連接された左右二個の突出部を貫通して、水平方向
   に軸を固定して設け、該固定軸にボス部を回動自在に支
   持して設け、該水平方向のボス部の底部の下方に、上記
   固定軸に対して垂直方向に二個の支持体を間隔を空けて
   並列配置し且つ一体に設け、該並列に配置された二個の
   支持体を貫通してリンクピンを固定して設け、該リンク
   ピンに回動自在に支持され、内部に垂直軸線方向の回転
   を支持するボールベアリングを収納したボールベアリン
   グスイベルを設け、上記内部のボールベアリングによっ
   て、上部軸部を支持したフックを連結して設けたことを
   特徴とするクレーン仕様パワーショベルのフックセッ
   ト。
2. 【請求項２】バケットの上端部に水平方向に固定して設
   けらる固定軸に回動自在に支持して設けられるボス部
   を、中空円筒状に形成し、該ボス部の底部の下方に設け
   られる二個の支持体を、それぞれ板状に形成して一体に
   固定して設けたことを特徴とする請求項１に記載のクレ
   ーン仕様パワーショベルのフックセット。