JPH04173694A - 掘削機のロープ緩み防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、ワイヤロープにより吊持された開閉式バケッ
トの開閉により地面を掘削する掘削機に用いられるロー
プ緩み防止装置に関する。

Ｂ、従来の技術 第３図はこの種の掘削機の一例を示す側面図である。

図において、掘削機本体５０にはブーム５１の基端部が
取付けられるとともにウィンチ４が設けられている。ま
たウィンチ４から繰り出されたワイヤロープ５３がブー
ム５１の先端から垂下され、その先端にスイベルジヨイ
ント５４を介してケリーバ５５が吊持される。ケリーバ
５５はフロントフレーム５６のケリーバ駆動装置５８と
係合するとともに、その先端にシェル油圧開閉式バケッ
ト（以下、単にバケットと呼ぶ）５７が取り付けられる
。このバケット５７の下端に設けられたシェル５７ａは
、一対の開閉シリンダ１６の伸縮により開閉可能とされ
、この開閉によって地面が掘削される。

Ｃ１発明が解決しようとする課題 しかしながら、掘削しようとする地面が固い場合には、
シェル５７ａが地面に食い込まず、シェル５７ａの閉じ
動作に伴ってバケット５７が浮き上がってワイヤロープ
５３が緩み、緩んだ状態でウィンチ４を駆動して繰り込
み動作を行うと、乱巻となるおそれがある。

本発明の目的は、バケットが浮き上がってもワイヤロー
プが緩まないようにした掘削機のロープ緩み防止装置を
提供することにある。

９１課題を解決するための手段 一実施例を示す第１図に対応付けて説明すると、本発明
は、ワイヤロープ５３の繰り出し、繰り込みを行うウィ
ンチ４と、このウィンチ４を駆動する駆動手段３と、ワ
イヤロープ５３の先端に吊持される油圧開閉式バケット
５７（第３図）とを備え、バケット５７の開閉により地
面を掘削する掘削機に用いられるロープ緩み防止装置に
適用される。そして、バケット５７の閉じ動作を検出す
る検出手段１７と、バケット５７の閉じ動作検出に伴っ
てワイヤロープ５３の緩みを取るに必要なだけのプリテ
ンシヨンをワイヤロープ５３に与えるべく駆動手段３を
制御する能動制御手段１１，１３．２２とを備え、これ
により上記問題点を解決する。

Ｅ１作用 バケット５７の閉し動作が検出手段１７により検出され
ると、駆動制御手段１１，１３．２２は、駆動手段３を
制御することによりワイヤロープ５３の緩みを取るだけ
のプリテンシヨンをワイヤロープ５３に与える。したが
って、地面が固くバケット５７が浮き上がった場合でも
ワイヤロープ５３が緩むことがない。

なお、本発明の詳細な説明する上記り項およびＥ項では
１本発明を分かり易くするために実施例の図を用いたが
、これにより本発明が実施例に限定されるものではない
。

Ｆ、実施例 第１図により本発明を第３図の掘削機に適用した場合の
一実施例を説明する。

第１図は本発明に係る掘削機のロープ緩み防止装置の一
例を示している。油圧源１の吐出油は、油圧パイロット
式制御弁２および管路３１（繰り出し側管路）または管
路３２（繰り込み側管路）を介してウィンチ駆動用の油
圧モータ３に導かれ、油圧モータ３の回転によりウィン
チ４が駆動されてワイヤロープ５３の繰り出し、繰り込
みが行われる。なお繰り込み側管路３２には、繰り出し
時にワイヤロープ５３の逸走を防止するためのカウンタ
バランス弁６０が設けられている。

制御弁２は、油圧源１から油圧モータ３に導かれる油圧
の流量および方向を制御するものであり、半の切換えは
パイロット油圧回路からの圧力により行われる。このパ
イロット油圧回路は、パイロット油圧源５と、レバー６
ａにより操作されるパイロット弁６とから成り、レバー
６ａの操作量に応じて油圧源５の吐出圧力がパイロット
弁６で減圧され、減圧された圧力が管路３３または３４
（レバー６ａの操作方向によって決まる）を通って制御
弁２のパイロットボート２ａまたは２ｂに導かれ、これ
により制御弁２が切換わる。

油圧源５の吐出油はまた、切換弁７を介してネガティブ
型ブレ−キシリンダ８のロッド室８ａにも導かれるよう
になっている。シリンダ８は、ロッド室８ａが低圧にな
るとばね８ｂのばね力により伸長して上記ウィンチ４の
回転を阻止し、ロッド室８ａが高圧となるとばね８ｂの
ばね力に抗して収縮してウィンチ４の回転を許容する。

切換弁７は、シリンダ８のロッド室８ａをタンク９と連
通するａ位置と、ロッド室８ａに油圧源５からの圧油を
導＜ｂ、ｃ位置に切換可能とされ、Ｃ位置側のパイロッ
トボート７ａには上記管路３４の圧力が、ｂ位置側のパ
イロットボート７ｂには高圧選択弁１０で選択された圧
力が導かれる。高圧選択弁１０は、上記管路３３の圧力
および管路３５の圧力うち高い方の圧力を選択する。

管路３５は油圧源１１と上記繰り込み側管路３２とを結
ぶものであり、この管路３５にはチエツク弁１２および
電磁弁１３が設けられている。電磁弁１３は、ソレノイ
ド部１３ａが消磁されているときには油圧源１１の吐出
油をタンクに戻す「イ」位置を保持し、ソレノイド部１
３ａが励磁されると管路３２に油圧源１１の吐出油を供
給する「口」位置に切換わる。

一方、油圧源１４の吐出油は、切換弁１５および管路３
６または３７を介してシェル開閉シリンダ１６に導かれ
るようになっている。切換弁ＩＳは、油圧源１４の吐出
油を管路３６，３７にそれぞれ導＜Ａ、Ｂ位置およびＮ
位置（中立位置）に切換可能とされ、その切換は運転席
の手動スイッチ（不図示）の操作により行われる。管路
３６に導かれた圧油はシリンダ１６のボトム室１６ａに
導かれてシリンダ１６を伸長させ、管路３７に導かれた
圧油はシリンダ１６のロッド室１６ｂに導かれてシリン
ダ１６を収縮させる。そしてシリンダ１６の伸長により
バケット５７のシェル５７ａが閉じ、収縮によりシェル
５７ａが開く。

１７は、管路（バケット閉じ方向管路）３６の圧力に応
じてオン・オフする圧力スイッチであり、管路３６の圧
力が、シェル５７ａが無負荷状態で閉じるときの圧力を
越えるとオンするように設定されている。圧力スイッチ
１７の一端は手動スイッチ１８を介してバッテリ１９に
接続され、他端は上記電磁弁１３のソレノイド部１３ａ
に接続されている。

また２０，２１，２２．２３は各油圧ｆ！Ａ１，５゜１
１．１４の最大吐出圧力を設定するリリーフ弁である。

特にリリーフ弁２２の設定リリーフ圧は、電磁弁１３の
「口」位置切換時にワイヤロープ５３の緩みをとるだけ
のプリテンシヨンをワイヤロープ５３に与えるような値
に設定されている。

次に、実施例の動作を説明する。

掘削作業を行うに当たり、スイッチ１８を予めオンして
おく。そして第１図の状態（このときバケット５７のシ
ェル５７ａは開いているものとする）でレバー６ａを図
示Ｘ方向に操作すると、油圧源５の吐出圧力がパイロッ
ト弁６の操作量に応じて減圧され管路３４を介して制御
弁２のパイロットポート２ｂｋこ湛かれる。これにより
制御弁２が上記操作量に応じた量だけ切換わるので、油
圧源１の吐出油のうち制御弁２の切換量に応じた量が繰
り出し側管路３１を介して油圧モータ３に導かれる。

一方、上記管路３４の圧力は切換弁７のパイロットポー
ト７ａにも作用するので、切換弁７はＣ位置に切換わり
、これにより油圧源５の吐出油が切換弁７を介してブレ
ーキシリンダ８のロット室８ａに導かれる。したがって
シリンダ８が収縮してウィンチ４の回転が許容され、上
記管路３１から油圧モータ３に導かれた圧油により油圧
モータ３が回転してウィンチ４が駆動される。このウィ
ンチ４の駆動によりワイヤロープ５３が繰り出され、ケ
リーバ５５およびバケットが５７一体に下降してゆく。

シェル５７ａの刃先地面に接する時点でレバー６ａを中
立位置に戻すと、パイロット弁６を介して管路３４の圧
油がタンクに戻るので、制御弁２が中立位置に戻って油
圧モータ３が停止するとともに、切換弁７がａ位置に戻
り、ブレーキシリンダ８のロット室８ａの圧油がタンク
９に戻るので、シリンダ８が伸長してウィンチ４が制動
される。

ここで、シェル５７ａを閉じるべく切換弁１５をＡ位置
に切換えると、油圧源１４の圧油が管路３６を通ってシ
ェル開閉シリンダ１６のボトム室１６ａに導かれ、シリ
ンダ１６が伸長してシェル５７ａが閉じる。ここで、地
面が固い場合にはシェル５７ａの閉じ動作によりバケッ
ト５７およびケリーバ５５が一体に浮き上がってワイヤ
ロープ５３が緩もうとする。

しかし、上記切換弁１５のＡ位置切換えにより管路３６
の圧力が上昇して圧力スイッチ１７がオンする。このと
きスイッチ１８はオンしているので、電磁弁１３のソレ
ノイド部１３ａが励磁されて電磁弁１３が１口」位置に
切換ねる。これにより油圧源１１からの吐出油が電磁弁
１３．管路３５およびチエツク弁１２を介して繰り込み
側管路３２に導かれ、この管路３２の圧油はカウンタバ
ランス弁６０を介して油圧モータ３に導かれる。

一方、油圧源１１の吐出油により管路３５の圧力が上昇
し、この圧力が高圧選択弁１０で選択されて切換弁７の
パイロットポート７　ｂ　Ｌ：作用するので、切換弁７
がｂ位置に切換わり、油圧源５の吐出油がブレーキシリ
ンダ８のロット室８ａに導かれてウィンチ４のブレーキ
が解除される。したがって管路３２の圧油により油圧モ
ータ３が上述とは逆方向に回転し、ウィンチ４によりワ
イヤロープ５３が繰り込まれ、ワイヤロープ５３の緩み
が防止される。

ワイヤロープ５３の緩みがとられると、管路３５の圧力
が上昇してリリーフ弁２２が開いて油圧源１１の吐出油
をタンクに逃がし、油圧モータ３が停止される。すなわ
ち、リリーフ弁２２の設定圧力は、ワイヤロープ５３の
緩みをとる程度の圧力である。

ここで上記シェル５７ａの閉時、地面が比較的柔らかく
、シェル５７ａが地面に食い込んだ場合には、ワイヤロ
ープ５３が緩まないので、油圧モータ３にかかる負荷に
より直ちにリリーフ弁２２が開き、上記ワイヤロープ５
３の繰り込みは行われない。またスイッチ１８がオフし
ているときには圧力スイッチ１７がオンしても電磁弁１
３のソレノイド部１３ａが励磁されないので、この場合
はワイヤロープ５３にプリテンシヨンが働かない。

さらにレバー６ａをＹ方向に操作すると、その操作量に
応じた圧力が管路３３にたち、制御弁２２が切換わって
管路３２に油圧源１の圧油が導かれ、油圧モータ４が回
転してワイヤロープ５３が繰り込まれる。

以上の実施例の構成において、油圧モータ３が駆動手段
を、圧力スイッチ１７が検出手段を、油圧源１１．電磁
弁１３およびリリーフ弁２２が駆動制御手段をそれぞれ
構成する。

以上では、管路３６の圧力によりシェル５７ａの閉じ動
作を検出するようにしたが１例えば第２図に示すように
スイッチＳＷ１の切換えにより検出してもよい。スイッ
チＳＷＩは切換弁１５の切換えを指令するものであり、
このスイッチＳＷＩがＡに切換られると切換弁１５がＡ
位置に切換わって上述のようにシェル５７ａが閉しると
ともに、電磁弁１３のソレノイド部１３ａも励磁されて
電磁弁１３が「口」位置に切換ねる。

なおシリンダ７の伸長によりシェル５７ａが閉じるよう
構成したが、シリンダ７の収縮により閉じるようにして
もよい。またウィンチ４のブレーキはポジティブ型でも
よい。さらにシェル５７ａの閉じ動作に伴ってワイヤロ
ープにプリテンシヨンを与えるようにしたが、常時プリ
テンシヨンを与えるようにしてもよい。

Ｇ０発明の効果 本発明によれば、バケットの閉じ動作検出に伴ってワイ
ヤロープにプリテンシヨンを与えるようにしたので、掘
削しようとする地面が固くバケット閉時に地面に食い込
まずバケットが浮き上がってもワイヤロープの緩みが自
動的に防止され、ワイヤロープの乱巻が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るロープ緩み防止装置の構成を示す
図、第２図は変形例を示す図、第３図は掘削機を示す側
面図である。 １．５，１１，１４：油圧源 ３：油圧モータ　　　　　　４：ウィンチ８ニブレーキ
シリンダ　　１３：電磁弁１７：圧力スイッチ　　　　
２２：リリーフ弁５３：ワイヤロープ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ワイヤロープの繰り出し、繰り込みを行うウインチと、
   このウインチを駆動する駆動手段と、前記ワイヤロープ
   の先端に吊持される油圧開閉式バケットとを備え、この
   バケットの開閉により地面を掘削する掘削機に用いられ
   るロープ緩み防止装置において、 前記バケットの閉じ動作を検出する検出手段と、 前記バケットの閉じ動作検出に伴って前記ワイヤロープ
   の緩みをとるに必要なだけのプリテンシヨンをワイヤロ
   ープに与えるべく前記駆動手段を制御する駆動制御手段
   とを備えることを特徴とする掘削機のロープ緩み防止装
   置。