JPH0412777B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明に油圧式シヨベルを用いた深所作業用機
械の揺動伸縮アーム、詳しくはテレスコープ式に
組立てられた複数のパイプからなる伸縮アームの
先端パイプの先端に作業用工具を装着し、先端パ
イプと基端パイプとは、例えば懸吊長が可変の懸
吊ロープで連結され、基端パイプは側部をブーム
又はアームの先端に枢着し、かつこの枢着点から
上方或は下方に間隔を置いて、該基端パイプの側
部に油圧シリンダの一端を枢着すると共に、多端
をブーム又はアームに枢着してなる揺動伸縮アー
ムに関する。

従来油圧式シヨベルに各種の作業用工具を装着
して、竪坑等の中で深所作業をさせるものとして
は、たとえばロープ式クラムシエルがあるが、そ
れは竪坑の深さが増大すると所望の場所へのねら
い通りの誘導が難しく、また掘削時の喰込力が弱
いという問題があつた。また、ブーム又はアーム
に自在継手を介して枢着したテレスコープ式或は
エクステンシヨン式のアームを油圧シリンダによ
つて伸縮させる構造のものもあるが、これには最
小ロツド長さに限度があり、ブーム又はアームの
先端位置の高さがトラツクの荷台等のダンプ高さ
に最小ロツド長さを加えた高さ以上とならねばな
らず小型かつ軽量化を阻害すると共に作業能率も
悪いという問題があつた。

本発明の目的は、前述の問題を解決するために
アームをテレスコープ式の伸縮アームとし、ブー
ム又はアームの先端に基端パイプの側部を枢着
し、かつこの枢着点から上方或は下方に間隔を置
いて、前記基端パイプの側部に油圧シリンダの一
端を枢着すると共に、他端をブーム又はアームに
枢着し、その基端パイプと先端パイプとをロープ
で連結し、そのロープの懸吊長を可変にすること
によつて揺動伸縮アームを略垂直状態にしたとき
先端パイプを基端パイプより懸吊しているロープ
の懸吊長の変化により伸縮させ、また伸縮アーム
の最短縮時には油圧シリンダを操作してブーム又
はアームとの枢着点を回転中心として上下に揺動
させるようにしたことによつて揺動伸縮アームを
掘削等の作業時には、略垂直に下方に伸長させる
と共に、所望の場所に適確に作業用工具を誘導す
ることができ、土砂の搬出作業等の時には、揺動
伸縮アームを短縮し、上下方向に揺動させて十分
なダンス高さを得ることを可能にし、さらに揺動
伸縮アーム自体の重量も有効に利用して作業する
ことができる深所作業用の揺動伸縮アームを提供
しようとするものである。また、本発明による揺
動伸縮アームは、先端パイプが直接または１個以
上の中間パイプを介して基端パイプに順次テレス
コープ式に伸縮可能に挿嵌され、各パイプにはそ
れぞれ隣接するパイプ間の伸縮範囲を制限する抜
止装置が取付けられ、前記パイプの最内側にある
先端パイプと最外側にある基端パイプとは例えば
懸吊ロープによつて連結され、その懸吊ロープの
懸吊長さを増減する昇降装置が基端パイプに設け
られ、クラムシエルバケツト，ブレーカ等の作業
用工具が先端パイプの先端部に装着されている。

以下本発明による油圧式シヨベルにおける揺動
伸縮アームの実施例について図面を参照して説明
する。

まず本発明の揺動伸縮アームの第１実施例を第
１図および第２図に示しているが、その揺動伸縮
アーム１０は、角筒形または円筒形の先端パイプ
１０ａが直接または１個以上の中間パイプ１０ｍ
を介して基端パイプ１０ｎの内腔に順次テレスコ
ープ式に伸縮可能に挿嵌されている。

この基端パイプ１０ｎは、第１図に示されるよ
うに油圧式シヨベル１のブーム２（又はアーム）
の先端部に側部を揺動自在に枢着されるととも
に、その枢着点の上方（又は下方）において一端
をブーム（又はアーム）に装着した油圧シリンダ
３の他端が結合され、その油圧シリンダの作動に
より揺動伸縮アーム１０が上下方向に揺動可能に
支持されている。

この揺動伸縮アーム１０の各パイプにはそれぞ
れ隣接するパイプ間の伸縮範囲を制限する抜止装
置が取付けられている。例えば第１図に示すよう
に基端パイプ１０ｎおよび中間パイプ１０ｍはそ
れぞれその下端の内面に係止片１１が固着され、
これに隣接する内側の中間パイプ１０ｍおよび先
端パイプ１０ａの上端部にその係止片１１に当接
して両パイプの伸び方向の摺動を制限する伸び方
向抜止片１２が固着されているとともに、その下
端部に前記係止片１１に逆向きに当接して両パイ
プの縮み方向の摺動を制限する縮み方向抜止片１
３が固着されている。その係止片１１はそれぞれ
の外側のパイプの上端の外面に設け、これに隣接
する内側のパイプにはその係止片１１に当接する
ように伸び方向抜止片１２および縮み方向抜止片
１３を設けることもできる。また、揺動伸縮アー
ムの先端パイプ１０ａの上端と基端パイプ１０ｎ
の上端とは揺動伸縮アームの中を通り両者を連結
する懸吊ロープ１４によつて連結され、その懸吊
ロープ１４を巻取つたり巻戻したりしてその懸吊
長を増減する油圧モータ２１駆動のドラム２２を
有する昇降装置２０が基端パイプ１０ｎの上端に
載設されている。

油圧モータ２１は流入用および帰還用の二本の
油圧ホース２３を介して油圧源に接続されてい
る。なお、第１図に示されるものは先端パイプ１
０ａの基端が揺動伸縮アーム１０の中を通る懸吊
ロープ１４によつて基端パイプ１０ｎの基端の昇
降装置２０に連結されているが、その懸吊ロープ
１４を揺動伸縮アーム１０の外側におき先端パイ
プ１０ａの先端と基端パイプ１０ｎの先端または
外側とを連結することもできる。

また第３図および第４図に示される第２実施例
は、基端パイプ１０ｎの外側面上に油圧シリンダ
２４の作動によつて近寄つたり離れたりする一対
の対向する複数の固定シーブおよび可動シーブか
らなるシーブ機構２５を設け、基端パイプ１０ｎ
の基端部に設けられた懸吊ロープ１４を案内する
案内シーブ２６を介して懸吊ロープ１４を前記シ
ーブ機構２５に巻掛けてこれを巻取つたり巻戻し
たりして、シーブ機構２５と先端パイプ１０ａと
の間のロープ懸吊長さを増減させる昇降装置を装
置したものである。

先端パイプ１０ａはその先端に種々の作業用工
具が装着される。その作業用工具の一つとして油
圧式クラムシエルバケツト３０を装着したものが
第１図に示されている。この油圧式クラムシエル
バケツト３０は、両端にロツド３１ａの出た複動
式のバケツト開閉用油圧シリンダ３１の作動によ
つてバケツト３０が開閉可能にされているもので
ある。

油圧シリンダのロツド３１ａにそれぞれ一端が
接続された流入および帰還用の二本の油圧ホース
３４は、内蔵するぜんまいばね（図示せず）の力
によつてそのホースをバケツトの昇降に追従して
巻込んだり巻戻したりするホース巻取装置３５に
巻込まれている。ホースリール３７は一方の軸端
にロータリージヨイント３８が取付けられ、その
ロータリージヨイントは流入および帰還用の二本
の油圧ホース３９を介して油圧源に接続されてい
る。

本発明による揺動伸縮アームに油圧式クラムシ
エルバケツト３０を装着した場合の操作につい
て、まず油圧式シヨベル１のブーム２および油圧
シリンダ３を連繋させながら揺動伸縮アームを所
望の作業場所の上方に誘導して略垂直に保持さ
せ、次に開閉用油圧シリンダ３１を作動させてバ
ケツト３０を開いた状態にする。次に昇降装置２
０が第１図の第１実施例の場合は油圧モータ２１
を駆動させ、第３図の第２実施例の場合は油圧シ
リンダ２４を作動させることにより懸吊ロープ１
４を巻戻して揺動伸縮アームを下方に伸長させる
とともにバケツトを所望の作業場所に着地させ、
バケツトの先端を地中に喰込ます。

さらに詳しく説明すると、揺動伸縮アームの最
短縮時には先端パイプ１０ａは縮み方向抜止片１
３によつて基端パイプ１０ｎ以外のパイプを支持
しているが、懸吊ロープ１４が巻戻されるのに伴
つて先端パイプ１０ａは下降してゆき、基端パイ
プ１０ｎに隣接する中間パイプ１０ｍの長さを超
えるときその中間パイプ１０ｍは伸び方向抜止片
１２によつて基端パイプ１０ｎに係止され、さら
に懸吊ロープ１４が巻戻されたときはそれぞれの
パイプはその外側のパイプに同様の方法で係止さ
れながら先端パイプ１０ａを下降させ、バケツト
３０が着地したのちさらに懸吊ロープを僅かに巻
戻して先端パイプ１０ａ自体の重量をバケツトに
加えバケツトの先端を地中に喰込ます。次に開閉
用油圧シリンダ３１を作動させてバケツト３０を
閉じさせたのち懸吊ロープ１４を巻取つて揺動伸
縮アームを短縮させる。懸吊ロープ１４が巻取ら
れるのに伴つて先端パイプ１０ａを前記と反対の
順序で縮み方向抜止片１３によつてその外側にあ
るパイプを係止して支持させながら上昇させ、揺
動伸縮アームを最短縮の状態にする。次に最短縮
状態の揺動伸縮アームを油圧シリンダ３を作動し
て上方に揺動させてバケツト３０の所望の高さお
よび所望の場所に運んだのち開閉用油圧シリンダ
３１を作動させてバケツト３０を開いてダンプ等
の作業をする。

次に第３実施例として揺動伸縮アームに第５図
のようにブレーカ６０を装着した場合について説
明する。ここでいうブレーカは、ホース６１が連
結された油圧式または空圧式の普通のものである
が、上部の一側端をアームの先端部で枢支し、上
部他端を送り用油圧シリンダの一端に結合した従
来の取付方法と異なり、ブレーカ６０を、先端パ
イプ１０ａの先端中央部に装着固定し、ブレーカ
の先端工具の作用点および作動方向を先端パイプ
の軸心と一致させ取付けたものである。

揺動伸縮アームにブレーカを装着した場合の操
作については、まず油圧式シヨベル１のブーム２
および油圧シリンダ３を連繋させながら揺動伸縮
アームを所望の作業場所の上方に誘導して垂直に
近い状態に保持させ、次に昇降装置２０を作動さ
せて懸吊ロープ１４を巻戻して揺動伸縮アームを
下方に伸長させるとともにブームとアームとを連
繋させてブレーカ６０を所望の作業場所に着地さ
せたのち、さらに懸吊ロープを僅かに巻戻して先
端パイプ１０ａおよびそれが支持するパイプ自体
の重量をブレーカに加える。次にブレーカ６０を
油圧または空圧によつて作動させる。このとき本
ブレーカは前述の揺動伸縮アームの特性により自
重によつて送り作業が行われるので従来のブレー
カのように破砕の進みに応じて油圧シリンダによ
る連続的な送り操作の必要がなく、懸吊ロープを
必要なだけ緩めて行けばよい。

以上の通り本発明による揺動伸縮アームはテレ
スコープ式に組立てられ懸吊ロープにより伸縮さ
せられるものであるので、種々の作業を行なう場
合次のような利点がある。即ち、 (1) 本揺動伸縮アームは懸吊ロープの巻込みと重
力とによつて伸縮させるため、揺動伸縮アーム
を垂直に近い状態で伸長して使用するので、深
所作業用に限定されるが、そのため水平方向に
も伸長使用されるアームに比べはるかに必要な
強度が小さくてすみ、したがつて軽量にして大
きな伸長が得られ深所作業に偉力を発揮する。

(2) 本揺動伸縮アームは基端パイプ１０ｎの側部
に油圧シリンダ３の一端を枢着すると共に、他
端をブーム又はアーム２に枢着しているため、
垂直掘のみならず必要に応じて斜め掘りが可能
で、しかも伸縮アームの最短縮時に上方に揺動
させ得るので、高い所でダンプ等の作業ができ
る利点がある。

(3) 基端パイプと先端パイプとを昇降装置により
長さ可変の懸吊ロープで連結し、先端パイプの
先端に作業用工具を装着した構造としたため、
懸吊ロープを巻き戻しながらパイプを伸張して
作業用工具を着地したとき、作業用工具には先
端パイプの重量以外の無理な力がかからず工具
を損傷させる恐れがないので、作業者が運転席
から直視できない深所掘削地点へクラムシエル
バケツトを降下させる際バケツトに着地時の衝
撃力を与えないように格別の配慮をする必要が
なく、懸吊ロープを一気に巻き戻してパイプを
伸張させることができる。

(4) 先端パイプがロープで懸吊されているため、
バケツトの昇降速度を増大させることができ、
作業能率を向上させることができる。さらに、
懸吊ロープを緩めると先端に装着した工具にパ
イプの自重をかけてこれを利用できる利点があ
る。

(5) また、作業用工具として油圧式ブレーカを装
着する場合は、上述の揺動伸縮アームの利点の
ほか、上部の一端がアームの先端部に枢支され
上部他端が送り用油圧シリンダによつて押下げ
られる従来の油圧式ブレーカと異つて、揺動伸
縮アームの下端部軸心に直接装着されるので連
続的な送り用油圧シリンダの操作が不要であ
り、揺動伸縮アームの先端パイプ自体が重錘代
りとなつて自重による適当な押下げ力が得られ
るとともに過荷重が避けられる。また殆んど軸
心方向に作用するので耐振強度上からも軽量に
製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例として揺動伸縮ア
ームに油圧式クラムシエルバケツトが装着され、
そのアームが油圧式シヨベルに装着された状態を
示す一部断面側面図、第２図は第１図の揺動伸縮
アームの上方部分を示す正面図、第３図は第２実
施例として第１図の昇降装置の変更例を示す一部
断面側面図、第４図は第３図の正面図、第５図は
第３実施例として揺動伸縮アームにブームが装着
された状態を示す一部断面側面図、 １……油圧式シヨベル、２……ブーム、３……
アームシリンダ（油圧シリンダ）、１０……揺動
伸縮アーム、１０ａ……先端パイプ、１０ｍ……
中間パイプ、１０ｎ……基端パイプ、１１……係
止片、１２……伸び方向抜止片、１３……縮み方
向抜止片、１４……懸吊ロープ、２０……昇降装
置、２１……油圧モータ、２２……ドラム、２５
……シーブ機構、３０……油圧式クラムシエルバ
ケツト、３５……ホース巻取装置、３７……ホー
スリール、６０……ブレーカ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 油圧式シヨベルのブームまたはアームの先端
   に基端パイプの側部を枢着し、かつこの枢着点か
   ら上方或いは下方に間隔を置いて、前記基端パイ
   プの側部に油圧シリンダの一端を枢着すると共
   に、他端をブーム又はアームに枢着し、該基端パ
   イプに直接または１個以上の中間パイプを介して
   先端パイプを順次テレスコープ式に揺動伸縮可能
   に挿嵌し、かつ前記各パイプにはそれぞれ隣接す
   るパイプ間の伸縮範囲を制限する抜止装置を装着
   し、前記基端パイプと先端パイプとを昇降装置に
   より長さ可変の懸吊ロープで連結し、先端パイプ
   の先端に作業用工具を装着し、該作業用工具を基
   端パイプに装着した巻取装置或いはシーブを介し
   て動力源に接続したことを特徴とする深所作業用
   機械の揺動伸縮アーム。