JPH08218416A - クラムシェルバケット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】バケットシェルの開回動できる範囲を拡大して
土砂を掘り取る範囲を増大させるとともにバケットシェ
ルの開閉速度を高めて能力向上を図ること、また構成の
簡素化および軽量化を図って、掘削能率の向上、製作時
や補修時等における取扱いがの容易化およびコスト低減
等を図れるようにする。 【構成】自重により常時下方を向くように連結される吊
り具３３と、この吊り具の左右の側部からそれぞれ１対
ずつ左右方向に揺動できるように垂下したリンクアーム
４７を設ける。各リンクアームの下端に背側両端部が支
持されてエッジ部が上下方向に首振りできる一対の対向
するバケットシェル４８を設ける。バケットシェルの中
間位置でエッジ部の上方部位を互いに連結する水平な１
本の中間軸５４と、この中間軸にこれを上下に移動でき
るように駆動先端部分が連結されて中間軸の上昇時に各
バケットシェルを閉じ、下降時にバケットシェルを開く
駆動機構５６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば土木工事や建設
工事等で使用される掘削機に適用される開閉式のバケッ
ト装置、いわゆるクラムシェルバケットに関し、特に土
砂の掘り取り容量の増大および開閉動作速度の向上を図
ったクラムシェルバケット装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より土木工事、建設工事等において
は直径に比べ深さが際めて深い穴を掘り取る作業工程が
存在した。例えば、鉄塔を支えるアンカー用の穴、浄化
槽の埋め込み用の穴、建築物の基礎工事、井戸掘り工事
等の作業があげられる。このような深掘り作業において
は、穴の直径が５メートル程度であるのに対し、深さが
１５メートルないし２０メートルといった極めて深い穴
を掘らざるを得ないものであった。

【０００３】このような深掘り作業には、伸縮する複数
段のブームをテレスコピック状に組み立てた伸縮ブーム
を用い、この伸縮ブームを掘削機のアームに取り付け
て、最下段のブームの先端にクラムシェルバケットを連
結した構造の深掘り掘削機が用いられている。

【０００４】一般にクラムシェルバケットは、掘削機の
ブーム下端に自在継手式の連結部を介して自重により常
時下方を向くように連結される吊り具と、この吊り具の
中央部から下方に延びる垂直な支柱と、この支柱に水平
な軸を介して左右両脇に開閉回動できるように支持され
た一対のバケットシェルとを有している。

【０００５】そして、この左右の各バケットシェルが、
それぞれの背側縁部と吊り具との間に伸縮できるように
個別に設けられた油圧シリンダー等の駆動機構によっ
て、同時に押し引き動作され、これによって開動作およ
び閉動作を行うようになっている。この場合、各油圧シ
リンダーは、それぞれ吊り具と左右の各バケットシェル
の背側縁部の回動軌跡とを結ぶ接線に沿って配置され、
バケットシェルが開閉回動する場合には左右方向の広が
りに対応して左右方向に揺動するようになっている。

【０００６】ところが、このような従来のクラムシェル
バケット装置では、各バケットシェルが支柱に固定支点
で支持されているので左右方向への開動作時にバケット
シェルの一部が支柱と干渉したり、油圧シリンダーが左
右に揺動しながら伸縮動作して直接バケットシェルを押
し引きして回動させるため円滑な動作を行わせる範囲が
限定されたりした。このため、従来のバケット装置では
バケットシェルの開回動できる範囲が制限されて左右に
最大限開動作できず、土砂を掘り取る範囲が減少して本
来の収容能力に対応する土砂掴み取りが行えない等、掘
削能力を低減させていた。

【０００７】また、従来のバケット装置ではシリンダー
装置の伸縮速度が直接にバケットシェルの開閉速度とな
るので、バケットシェルの開閉速度がシリンダー装置に
よって直接影響を受け、シリンダー装置の伸縮速度以上
の高速化が図れないものであった。

【０００８】さらに、左右両方のバケットシェルに対応
して一対のシリンダー装置が必要であるため大型かつ大
重量の部品数が多くなり、構成も大掛かりで複雑かつ重
いものとなり、掘削能率の向上を阻害する要因となって
いた。そして、この構造のために、製作時や補修時等に
おける取扱いが面倒で多くの手間を要し、これらに掛か
るコストも高くなっていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のクラムシェルバ
ケット装置では上述したように、各バケットシェルが固
定支点で回動する構成となっていたこと、各バケットシ
ェルの両側にシリンダー装置が配置されていたことなど
から、バケットシェルの開回動できる範囲が制限されて
土砂を掘り取る範囲が減少して掘削能力を低減させてい
た。また、バケットシェルの開閉速度がシリンダー装置
によって直接影響を受け、シリンダー装置の伸縮速度以
上の高速化が図れず、作業の迅速性に欠けるものであっ
た。さらに、大型かつ大重量の部品数が多くなり、構成
も大掛かりで複雑かつ重いものとなり、掘削能率の向上
を阻害する要因となっていた。このため、装置の製作時
や補修時等における取扱いが面倒で多くの手間を要し、
これらに掛かるコストも高くなっていたなど、種々の問
題があった。

【００１０】このような事情から、本発明で解決しよう
とする課題は、バケットシェルの開回動できる範囲を拡
大して土砂を掘り取る範囲を増大させるとともにバケッ
トシェルの開閉速度を高めて能力向上を図ることであ
る。また、構成の簡素化および軽量化を図ることによ
り、掘削能率の向上、製作時や補修時等における取扱い
がの容易化およびコスト低減等を図れるようにすること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、請求項１の発明に係るクラムシェルバケット装置
は、掘削機のブーム下端に自在継手式の連結部を介して
自重により常時下方を向くように連結される吊り具と、
この吊り具の左右の側部からそれぞれ少なくとも一対ず
つ左右方向に揺動できるように垂下したリンクアーム
と、これら左右の各リンクアームの下端にそれぞれ背側
両端部が支持されて土砂掘り取り用のエッジ部が上下方
向に首振りできる左右一対の対向するバケットシェル
と、これら両バケットシェルの中間位置でエッジ部の上
方部位を互いに蝶番状に連結する水平な１本の中間軸
と、この中間軸にこれを上下に移動できるように駆動先
端部分が連結されて当該中間軸の上昇時に各バケットシ
ェルを閉じる方向に、また下降時にバケットシェルを開
く方向にそれぞれ左右に開閉動させる駆動機構とを備え
たことを特徴とする。

【００１２】請求項２の発明に係るクラムシェルバケッ
ト装置は、掘削機のブーム下端に自在継手式の連結部を
介して自重により常時下方を向くように連結される吊り
具と、この吊り具の左右の側部からそれぞれ少なくとも
一対ずつ左右方向に揺動できるように垂下したリンクア
ームと、これら左右の各リンクアームの下端にそれぞれ
背側両端部が支持されて土砂掘り取り用のエッジ部が上
下方向に首振りできる左右一対の対向するバケットシェ
ルと、これら両バケットシェルの中間位置でエッジ部の
上方部位を互いに蝶番状に連結する水平な１本の中間軸
と、この中間軸にこれを上下に移動できるように駆動先
端部分が連結されて当該中間軸の上昇時に各バケットシ
ェルを閉じる方向に、また下降時にバケットシェルを開
く方向にそれぞれ左右に開閉動させる駆動機構とを備
え、前記駆動機構は１つのシリンダー装置を駆動源とす
ることを特徴とする。

【００１３】請求項３の発明に係るクラムシェルバケッ
ト装置は、掘削機のブーム下端に自在継手式の連結部を
介して自重により常時下方を向くように連結される吊り
具と、この吊り具の左右の側部からそれぞれ少なくとも
一対ずつ左右方向に揺動できるように垂下したリンクア
ームと、これら左右の各リンクアームの下端にそれぞれ
背側両端部が支持されて土砂掘り取り用のエッジ部が上
下方向に首振りできる左右一対の対向するバケットシェ
ルと、これら両バケットシェルの中間位置でエッジ部の
上方部位を互いに蝶番状に連結する水平な１本の中間軸
と、この中間軸にこれを上下に移動できるように駆動先
端部分が連結されて当該中間軸の上昇時に各バケットシ
ェルを閉じる方向に、また下降時にバケットシェルを開
く方向にそれぞれ左右に開閉動させる駆動機構とを備
え、前記駆動機構は１つのシリンダー装置を駆動源と
し、かつシリンダー装置の先端に設けたワイヤーによっ
て前記中間軸を吊り上げおよび吊り下げする昇降駆動装
置であることを特徴とする。

【００１４】請求項４の発明に係るクラムシェルバケッ
ト装置は、掘削機のブーム下端に自在継手式の連結部を
介して自重により常時下方を向くように連結される吊り
具と、この吊り具の左右の側部からそれぞれ少なくとも
一対ずつ左右方向に揺動できるように垂下したリンクア
ームと、これら左右の各リンクアームの下端にそれぞれ
背側両端部が支持されて土砂掘り取り用のエッジ部が上
下方向に首振りできる左右一対の対向するバケットシェ
ルと、これら両バケットシェルの中間位置でエッジ部の
上方部位を互いに蝶番状に連結する水平な１本の中間軸
と、この中間軸にこれを上下に移動できるように駆動先
端部分が連結されて当該中間軸の上昇時に各バケットシ
ェルを閉じる方向に、また下降時にバケットシェルを開
く方向にそれぞれ左右に開閉動させる駆動機構とを備
え、前記駆動機構は一方のバケットシェルに連結された
１つのシリンダー装置を駆動源とし、かつシリンダー装
置の先端に設けたワイヤーによって前記中間軸を吊り上
げおよび吊り下げする昇降駆動装置であり、さらに前記
ワイヤーはシリンダー装置から中間軸までの間に動滑車
に巻き回されて倍速機構を構成していることを特徴とす
る。

【００１５】請求項５の発明に係るクラムシェルバケッ
ト装置は、掘削機のブーム下端に自在継手式の連結部を
介して自重により常時下方を向くように連結される吊り
具と、この吊り具の左右の側部からそれぞれ少なくとも
一対ずつ左右方向に揺動できるように垂下したリンクア
ームと、これら左右の各リンクアームの下端にそれぞれ
背側両端部が支持されて土砂掘り取り用のエッジ部が上
下方向に首振りできる左右一対の対向するバケットシェ
ルと、これら両バケットシェルの中間位置でエッジ部の
上方部位を互いに蝶番状に連結する水平な１本の中間軸
と、この中間軸にこれを上下に移動できるように駆動先
端部分が連結されて当該中間軸の上昇時に各バケットシ
ェルを閉じる方向に、また下降時にバケットシェルを開
く方向にそれぞれ左右に開閉動させる駆動機構とを備
え、前記駆動機構は一方のバケットシェルに連結された
１つのシリンダー装置を駆動源とし、かつシリンダー装
置の先端に設けたワイヤーによって前記中間軸を吊り上
げおよび吊り下げする昇降駆動装置であり、さらに前記
ワイヤーはシリンダー装置から中間軸までの間に動滑車
に巻き回されて倍速機構を構成しており、この倍速機構
は、前記一方のバケットシェルの背側縁部と前記吊り具
との間に回動可能に架設したケースと、このケース内に
設けられたシリンダー装置と、このシリンダー装置の作
動ロッドの先端に設けられた第１滑車と、前記一方のバ
ケットシェルの背側縁部側に設けられた第２滑車と、前
記吊り具側に設けられた第３滑車と、前記一方のバケッ
トシェルの背側縁部側に結束され前記第１、第２および
第３滑車に巻き回されたのちに前記中間軸に連結されて
いるワイヤーとを有することを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明（請求項１の発明）に係るクラムシェル
バケット装置により土砂を掘り取る場合には、まず掘削
機のブームを下降させて左右一対のバケットシェルを掘
削位置に配置し、各バケットシェルを開動作させる。こ
の場合のバケットシェルの開動作は、駆動機構によって
中間軸を下降させることで行われる。すなわち、各バケ
ットシェルはその背側をリンクアームの下端で首振り可
能に支持されているので、中間軸を下降させると、各バ
ケットシェルのリンクアームによる背側の支持部分を中
心としてエッジ部側が下降するように左右に開回動す
る。

【００１７】この開動作においては、各リンクアームが
ほぼ一定の高さ位置で横方向に揺動するだけであり、各
バケットシェルの開度は中間軸の下降によってのみ設定
される。したがって、各バケットシェルの背側をシリン
ダーなどで持ち上げる従来のクラムシェルバケット装置
と異なり、上方移動による干渉部品がなく、単に自重等
を利用した中間軸の下降のみでよいため、開動作に伴う
動作上の制約は何ら受けることがない。このため、バケ
ットシェルの開度を従来に比して大きく取ることができ
るとともに、開動作の速度も向上できる。

【００１８】そして、このような各バケットシェルを開
状態で下降させて土砂に食い込ませた後、中間軸を上昇
させることによって各バケットシェルを閉動作させて土
砂を掴み掘り取ることができる。この後、掘削機のブー
ムを上昇させて所定位置に土砂を搬送すればよい。この
土砂の掴み取り作用は単に中間軸の上昇によって行える
ものであるから、その上昇を行うための駆動機構は一か
所を持ち上げる簡単な構造で済む。

【００１９】請求項２の発明では、駆動機構を１つのシ
リンダー装置を駆動源とする構成とすることで、複数の
シリンダー装置を必要とする従来に比して大型な駆動部
品の数を減少し、駆動機構の簡素化および軽量化が図れ
るものである。

【００２０】また、請求項３の発明では、駆動機構を１
つのシリンダー装置の先端に設けたワイヤーによって中
間軸を吊り上げおよび吊り下げする昇降駆動装置とする
ことで、さらに構成を簡単なものとすることができる。

【００２１】また、請求項４の発明では、ワイヤーがシ
リンダー装置から中間軸までの間に動滑車に巻き回され
て倍速機構を構成するものとしたものである。このた
め、シリンダー装置のシリンダーロッドの駆動速度をワ
イヤーで倍にして中間軸に伝達してバケットシェルの開
閉動作を行わせることができる。したがって、シリンダ
ーの駆動速度を直接バケットシェルの開閉動作速度とし
て伝達していた従来例に比べて、本発明では高速化が図
れるようになる。

【００２２】さらに、請求項５の発明では、倍速機構
を、一方のバケットシェルの背側縁部と吊り具との間に
回動可能に架設したケースと、このケース内に設けられ
たシリンダー装置と、このシリンダー装置の作動ロッド
の先端に設けられた第１滑車と、一方のバケットシェル
の背側縁部側に設けられた第２滑車と、吊り具側に設け
られた第３滑車と、一方のバケットシェルの背側縁部側
に結束され第１、第２および第３滑車に巻き回されたの
ちに中間軸に連結されているワイヤーとを有する構成と
することで、軽量かつ高速の駆動機構が実現できる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。図１〜図９は本発明の一実施例を示している。この
実施例において、図１は深掘り掘削機全体の外観を示す
斜視図であり、図２は本発明のクラムシェルバケット装
置の基本構成を全体的に示す斜視図であり、図３はバケ
ットを閉状態にしたクラムシェルバケット装置を示す正
面図であり、図４はバケットを閉状態にしたクラムシェ
ルバケット装置を示す側面図であり、図５はバケットを
開状態にしたクラムシェルバケット装置を示す正面図で
ある。また、図６は駆動機構としてのシリンダーユニッ
トを示す斜視図であり、図７は図６中でＡーＡ矢視した
駆動機構としてのシリンダーユニットの側断面図であ
り、図８は図６中でＢーＢ矢視した駆動機構としてのシ
リンダーユニットの縦断面図であり、図９はシリンダー
ユニットの構成要素を示す分解斜視図である。

【００２４】この実施例では、地表より下部方向に向け
て垂直な深い穴を掘り、構造物の基礎工事、埋設工事に
利用するための深掘り掘削機に本発明を応用した例につ
いて説明する。

【００２５】この実施例では図１に示すように、車体１
０の左右にそれぞれクローラー１１が巻き付けてあり、
このクローラー１１により車体１０は前後左右に自由に
移動することができる。この車体１０の上面には作業台
１２が水平方向に３６０度旋回できるように設置してあ
り、この作業台１２の上部前面にやや『く』の字形に折
り曲げたアーム１３の下端が上下方向に揺動できるよう
に軸支してある。このアーム１３の中央と前記作業台１
２の前面との間には俯仰制御用の油圧シリンダー１４が
介在させてある。

【００２６】そして、アーム１３の先端には断面が四角
形をした中空の細長い基端ブーム１５がブラケット１６
および支持ピン１７によって上下に揺動自在に連結して
あり、アーム１４の背面中央と基端ブーム１５の後部と
の間には油圧シリンダー１８が介在させてある。この基
端ブーム１５は例えば薄肉鋼板を折り曲げて形成した断
面四角形で内部中空の細長い形状をしており、その下端
開口からは薄肉鋼板を折り曲げて形成した断面四角形
で、内部中空の中間ブーム１９が摺動自在に挿通してあ
る。

【００２７】さらに、この中間ブーム１９の下端開口か
らは薄肉鋼板を折り曲げて形成した断面四角形で、内部
中空の細長い形状の先端ブーム２０が摺動自在に挿入さ
せてある。これら基端ブーム１５、中間ブーム１９、先
端ブーム２０からなる３つのブームエレメントによって
３段に伸縮できるテレスコピック状に組み立てられた伸
縮ブーム２１が構成されている。

【００２８】そして、先端ブーム２０の先端にはブラケ
ット２２および連結ピン２３を介して本発明のクラムシ
ェルバケット装置の実施例であるクラムシェルバケット
３１が吊り下げられている。このクラムシェルバケット
３１の機構を図２、図３、図４と共に詳しく説明する。

【００２９】この図２はクラムシェルバケット３１を閉
じた状態の全体を示す斜視図であり、図３は同じく正面
図であり、図４は図３の側面図である。これらの図に示
すように、この実施例のクラムシェルバケット３１は、
掘削機の先端ブーム２１の下端に自在継手式の連結部３
２を介して自重により常時下方を向くように連結される
吊り具３３を有している。

【００３０】この吊り具３３は、四角板状の天板３４
と、この天板３４の前後方向（図３の紙面厚さ方向）両
端部から垂下する一対の垂下片３５とからなる断面が
『コ』の字形のものを、開口面が下向きとなる配置にし
たものである。そして、垂下片３５は天板３４よりも下
側が次第に幅広となるように傾斜するとともに、底縁が
片側に向かって下がるように傾斜している（図３で左か
ら右方向に傾斜している）。

【００３１】自在継手式の連結部３２は、吊り具３３の
天板３４中央部から立ち上がる一対の対向するブラケッ
ト３６と、これらのブラケット３６の孔に挿通して吊り
具を一方向で回動可能に支持するほぼ水平な下側軸３７
とを有している。また、この下側軸３７には一対のブラ
ケット３８を挿通してあり、両ブラケット３８の上端に
は水平に上側支持部材３９を結合してある。この上側支
持部材３９は四角形をした薄肉鋼板で形成してあり、こ
の上側支持部材３９の上面中央部にはブラケット３８の
平面とその平面が直交する方向に位置して一対のブラケ
ット４０を立ち上げて固定してある。これら一対のブラ
ケット４０の側面には水平方向に孔が開口してあり、こ
の孔には上側支持部材３９を吊り下げる上側軸としての
前述した連結ピン２３が挿通してある。この連結ピン２
３が先端ブーム２１の下端のブラケット２２に連結され
ている。

【００３２】このようにして、連結部３２には上下に連
結ピン２３と下側軸３７とが配置してあり、両連結ピン
２３と下側軸３７の軸線の方向は直交するように配置し
てある。これらの互いに交差する方向に配置した水平な
一組の下側軸３７と連結ピン２３とによって従来から知
られている自在継手が構成され、吊り具３３はその自重
により常に下向きとなるように保持されるようになって
いる。

【００３３】この吊り具３３の両垂下片３５の隅角部に
は一対の支点ピン４６、６１が平行となるように挿通し
てあり、支点ピン４６の左右には一対のリンクアーム４
７の上端が連結してあり、支点ピン６１の左右には一対
のリンクアーム６２の上端が連結してある。これら一対
づつのリンクアーム４７、６２（計４本）はそれぞれ図
２、図３、図５の左右方向に揺動できるように回動自在
に垂下させてある。そして、これらのリンクアーム４
７、６２は、それぞれの下方が図４で示すように下方に
向かって左右方向に幅広となるように適宜の角度で曲げ
てある。このため、４本のリンクアーム４７、６２は図
２で示すように下方に向けて放射状に広がった形状を形
成している。

【００３４】そして、前記クラムシェルバケット３１の
本体である土砂を掘り取る作用を行うバケットシェル４
８、６３はそれぞれがシェル状の形状をしており、一対
のバケットシェル４８、６３の上縁の前後（図３、図５
において紙面に垂直方向、図４において左右）にはそれ
ぞれ一対の支持アーム４９、６４が突起するように固着
してある。この支持アーム４９にはリンクアーム４７の
下端が支持ピン５０により回動自在に連結してあり、支
持アーム６４にはリンクアーム６２の下端が支持ピン６
５により回動自在に連結してある。そして、各バケット
シェル４８、６３の下縁には土砂掘り取り用のエッジ部
５１、６６が形成してあり、両バケットシェル４８、６
３は支持ピン５０、６５により左右の方向に首振りでき
るようになっている。なお、バケットシェル４８のエッ
ジ部５１の下端には複数の土砂掘り取り用の爪５２が突
出して設けてあり、バケットシェル６３のエッジ部６６
の下端には複数の土砂掘り取り用の爪６７が突出して設
けてあり、両爪５２、６７は互いに食い違いに噛み合わ
されるように配置してある。

【００３５】このバケットシェル４８の側面から見て三
角形となった頂点（支持アーム４９と爪５２が設けてい
ない残りの角隅部）には図２、図３、図５に置いて紙面
の前後方向、図４において左右方向に一対の中間アーム
５３が突出するように固着してある。また、バケットシ
ェル６３の側面から見て三角形となった頂点（支持アー
ム６４と爪６７が設けていない残りの角隅部）には図
２、図３、図５に置いて紙面の前後方向、図４において
左右方向に一対の中間アーム６８が突出するように固着
してある。そして、一対の中間アーム５３の左右の外側
面の間隔は、一対の中間アーム６８の左右の内側面の間
隔とほぼ同じ長さになるように設定してあり、両中間ア
ーム６８の内部空間に両中間アーム５３が組み合わせる
ように挿入できる寸法に設定してある。

【００３６】このように設定した一対の中間アーム５３
を一対の中間アーム６８の内部空間に挿入して組み合わ
せた後に、各中間アーム５３、６８には水平方向に１本
の中間軸５４を共通して挿通してある。この中間軸５４
を中間アーム５３、６８に挿入することにより互いに蝶
番状に連結されており、各中間アーム５３、６８に連結
したバケットシェル４８、６３はこの中間軸５４をその
回動中心として図３、図５において左右に回動すること
ができる。そして、この中間軸５４の中央部分（一対の
中間アーム５３、５３の内側面の内部空間）は四角柱状
部５５となっており、この四角柱状部５５の中央位置に
はこの中間軸５４ごとバケットシェル４８、６３を上下
動させるためのブラケット５７が上方に向けて固着して
ある。このブラケット５７にはワイヤー取付け孔５８が
開口してある。

【００３７】このブラケット５７には駆動機構５６のワ
イヤー７６の終端が結線してあり、駆動機構５６の動力
によりバケットシェル４８、６３が動作されるようにな
っている。すなわち、この中間軸５４の四角柱状部５５
の上端に突出するブラケット５７に対して、駆動機構５
６の駆動先端部分である後述するワイヤー７６が連結さ
れていて、当該中間軸５４がワイヤー７６により上昇さ
れると各バケットシェル４８、６３が閉じる方向に作動
される。また、中間軸５４がワイヤー７６により下降さ
れると各バケットシェル４８、６３が開く方向に作動さ
れ、両バケットシェル４８、６３は中間軸５４を回動中
心にしてそれぞれ左右に開閉動させられることになる。

【００３８】次に、図６は、この駆動機構５６を構成す
るシリンダーユニット７０を示す斜視図であり、図７は
同シリンダーユニット７０を示すもので図６中でＡーＡ
矢視した断面図であり、図８は同シリンダーユニット７
０を示すもので図６中でＢーＢ矢視した断面図であり、
図９はシリンダーユニット７０の主要な構成要素を示す
分解斜視図である。

【００３９】これらの図６〜図９では、前述した図２〜
図５に示すように、シリンダーユニット７０の一方（図
３、図４、図５の左方）はバケットシェル４８の背部中
央に突出して固定した連結アーム７１に第２軸１０３で
回動自在に連結されており、シリンダーユニット７０の
他方は前記支点ピン４６の中央に回動自在に連結されて
いる。そして、このシリンダーユニット７０内部には一
本のシリンダー装置である油圧シリンダー７３がその長
さ方向を平行にして収納してあり、油圧シリンダー７３
がこのクラムシェルバケット装置の駆動源となってい
る。この油圧シリンダー７３を含めたシリンダーユニッ
ト７０が昇降駆動装置を構成している。

【００４０】この昇降駆動装置を構成する油圧シリンダ
ー７３は、縦長配置のシリンダー本体７４と作動ロッド
としての下向きのシリンダーロッド７５とから成ってい
る。そして、このシリンダーロッド７５の先端に設けた
ワイヤー７６によって前述した中間軸５４を吊り上げた
り、吊り下げることができるようになっており、ワイヤ
ー７６は、油圧シリンダー７３のシリンダーロッド７５
から中間軸５４までの間に動滑車に巻き回されて倍速機
構８１を構成している。

【００４１】この倍速機構８１を詳しく説明すると、図
６に示すように、その外周は金属製の両端が半円弧に曲
げられたケース８２により覆われており、このケース８
２の一方はバケットシェル４８の背側上部に固着した連
結アーム７１に連結され、ケース８２の他方は吊り具３
３に連結されている。このケース８２の内側には前記油
圧シリンダー７３がその長さ方向を一致させて収納して
ある。このケース８２は細長い箱形をしたもので、両側
面および一端側（図６の右端）が開口しており、両端部
は半円弧状に丸めた形状となっている。そして、このケ
ース８２の一端側の開口部８３がワイヤ挿通口となって
いる。

【００４２】また、ケース８２の本体７４部分の他端側
（図６の左側）の対向した上下にあるそれぞれの内面に
おける対向した位置には、油圧シリンダー７３のシリン
ダーロッド７５を長さ方向に移動するように案内するた
めのガイドレール８４が固着してある。これらのガイド
レール８４はケース８２の長さ方向に一致させてあり、
かつケース８２のそれぞれの内面の両側に平行となるよ
うに、一対ずつ合計四本が固着してある。

【００４３】図７、図８および図９には、油圧シリンダ
ー７３、第１滑車９４、第２滑車１０５、第３滑車１１
３およびワイヤー７６の構成が詳細に示されている。こ
れらの図で示すように、油圧シリンダー７３のシリンダ
ーロッド７５の先端にはコの字形の第１ブラケット９１
が固着してある。この第１ブラケット９１にはシリンダ
ーロッド７５の長さ方向と直角になるように孔９２が開
口してあり、この孔９２には第１軸９３を挿通してあ
り、コの字形となった第１ブラケット９１の内部に位置
にはこの第１軸９３に動滑車である第１滑車９４が回転
自由に軸支してある。そして、この第１軸９３の第１ブ
ラケット９１の左右に突出した両端側には、それぞれワ
ッシャー９５を介して一対のガイド車輪９６を回転自在
に挿通してあり、これらのガイド車輪９６が前述したガ
イドレール８４に沿って案内され、第１ブラケット９１
とシリンダーロッド７５がケース８２内で往復移動でき
るように案内している。

【００４４】また、第１滑車９４に対向したケース８２
内の位置（つまりバケットシェル４８の背側上縁に接近
した位置。図７、図８で下側、図９で左側）には、ケー
ス８２内周に位置してコの字形をした第２ブラケット１
０１が固定してある。この第２ブラケット１０１はその
コの字形をした開口をケース８２の内周に密着させてあ
り、一対の側壁がケース８２の長さ方向と平行になるよ
うに配置してある。そして、この第２ブラケット１０１
の一対の側壁にはそれぞれの軸線がケース８２の長さ方
向と直角になるように孔１０２が開口してあり、この孔
１０２には第２軸１０３が挿通してある。この第２軸１
０３の第２ブラケット１０１の内部の位置には固定滑車
である第２滑車１０５が回転自由に軸支してあり、第２
ブラケット１０１より突出した第２軸１０３の両端には
ワッシャー１０４を挿通してある。なお、第２ブラケッ
ト１０１の第１ブラケット９１と対向する側面（図７、
図８で上面、図９で右側）にはワイヤー取り付けブラケ
ット１０６が突出して固着してあり、このワイヤー取り
付けブラケット１０６の中央にはワイヤー取り付け孔１
０７が穿設されている。

【００４５】さらに、シリンダー本体７４の基端部にも
同様にコの字形の第３ブラケット１１１が固着してあ
り、第３ブラケット１１１のコの字形に開口した端面を
ケース８２の内周面に対向するように配置してある。こ
の第３ブラケット１１１の両側にはシリンダー本体７４
の長さ方向とは直角となるように孔１１６が開口してあ
り、この孔１１６には第３軸である前述した吊り具３３
側の支点ピン４６が挿通してある。この第３ブラケット
１１１のコの字形となった空間の位置には第３軸である
支点ピン４６に固定滑車である第３滑車１１３が回転自
由な状態で軸支されている。さらに、第３ブラケット１
１１の両側に突出した支点ピン４６の両端にはそれぞれ
ワッシャー１１２を挿通してある。

【００４６】そして、バケットシェル４８、６３を作動
させるワイヤー７６は、ケース８２内側に固着してある
第２ブラケット１０１のワイヤー取り付けブラケット１
０６のワイヤー取り付け孔１０７にその一端が結束され
ている。このワイヤー７６は、ここから動滑車である第
１滑車９４に巻き廻された後、固定滑車である第２滑車
１０５側に戻されて反転され、その後第３滑車１１３の
方向に導かれて、第３滑車１１３の外周に接触するよう
にほぼ半回転分を巻かれた後、ケース８２の開口部８３
を通過してケース８２の外方（図７において右方向）に
引き出されている。前記吊り具３３の下部側面に垂れ下
げた一対の垂下片３５の中央には軸１１４が水平に挿通
してあり、この軸１１４の中央であって一対の垂下片３
５の中間には固定滑車である第４滑車１１５が回動自在
に軸支してある（図３、図４参照）。前述のように、ケ
ース８２の開口部８３より外方に引き出されたワイヤー
７６はこの第４滑車１１５の周面に接触し、垂直下方に
延長するように伸ばされている。そして、このワイヤー
７６の終端は、中間軸５４の四角柱状部５５に固着した
ブラケット５７のワイヤー取り付け孔５８に結線されて
いる。

【００４７】次に、このように構成されたバケット装置
の作用について説明する。

【００４８】土砂を掘り取る場合には、図１に示すよう
に、まず掘削機のブーム１５、１９、２０を下降させて
左右一対のバケットシェル４８、６３を掘削位置に配置
し、各バケットシェル４８、６３を開動作させる。

【００４９】この場合のバケットシェル４８、６３の開
動作は、図３の状態から図５の状態に示すように行な
い、駆動機構５６のシリンダーロッド７５を上方に向か
って縮小させる動作を行うことによって、ワイヤー７６
を緩め、バケットシェル４８、６３の自重によって中間
軸５４を下降させることで行われる。

【００５０】すなわち、各バケットシェル４８、６３は
その背側をリンクアーム４７、６２の下端に首振り可能
に支持されているので、中間軸５４を下降させると、各
バケットシェル４８、６３のリンクアーム４７、６２に
よる背側の支持部分を中心としてエッジ部５１、６６側
が下降するように左右の方向に開回動する。

【００５１】このようにして、各バケットシェル４８、
６３を開状態で下降させて、掘削する地面の穴の底にあ
る土砂に爪５２、６７を食い込ませ、次いでバケットシ
ェル４８、６３を閉鎖することで土砂を掴み取ることに
なる。このような動作は、前記と逆に、図５の状態から
図３の状態に変化させ、バケットシェル４８、６３を閉
動作させて行うことになる。この動作では、駆動機構５
６のシリンダーロッド７５を下方に向かって伸長動作さ
せ、これによってワイヤー７６を引っ張り状態にして中
間軸５４を引上げ、各バケットシェル４８、６３を中間
軸５４を回動の中心にしてそれぞれ逆方向に回動させ
る。すると、両バケットシェル４８、６３の下端開口に
固着した爪５２、６７が相互に噛み合うように組み合わ
さり、エッジ部５１、６６が接触して両バケットシェル
４８、６３は閉鎖する。このようにして、両バケットシ
ェル４８、６３の内部空間には地面の穴の底にある土砂
が掴み取られたことになり、この状態で掘削機のブーム
１５、１９、２０を縮小させることでクラムシェルバケ
ット装置全体を上昇させて掴み取った土砂を掘り下げる
穴の底から引き上げることができる。

【００５２】この土砂の掴み取りの動作は、単に中間軸
５４の上昇によって行えるものであるから、その上昇を
行うための駆動機構５６はワイヤー７６によって一か所
を持ち上げる簡単な構造で済むことになる。

【００５３】そして、本実施例では、図７、図８および
図９に示すように、ワイヤー７６がシリンダーユニット
７０から中間軸５４までの間に動滑車である第１滑車９
４から固定滑車である第２滑車１０５、第３滑車、１１
３に順に巻き回されて倍速機構８１を構成するものとし
たので、ワイヤー７６の引き上げる速度はシリンダーユ
ニット７０のシリンダーロッド７５の駆動速度の約２倍
となり、この倍速に加速された速度でワイヤー７６が中
間軸５４を引き上げることができる。このため、バケッ
トシェル４８、６３を開閉させる動作はシリンダーロッ
ド７５の速度よりも早く作動させることができる。

【００５４】したがって、シリンダーロッド７５の伸縮
する駆動速度を直接バケットシェル４８、６３が開閉す
る動作の速度として伝達していた従来技術に比べて、本
実施例では作業の高速化を図ることができる。

【００５５】さらに、本実施例では、倍速機構８１は、
バケットシェル４８の背側縁部と吊り具３３との間に回
動可能に架設したケース８２と、このケース８２内に設
けられたシリンダーユニット７０と、このシリンダーユ
ニット７０の作動ロッドであるシリンダーロッド７５の
先端に設けられた第１滑車９４と、バケットシェル４８
の背側縁部側に設けられた第２滑車１０５と、吊り具３
３側に設けられた第３滑車１１３と、バケットシェル４
８の背側縁部側に結束され第１滑車９４、第２滑車９
４、および第３滑車１１３に巻き廻されたのちに中間軸
５４に連結されているワイヤー７６とを有する構成とす
ることで、軽量かつ高速の駆動機構が実現できる。

【００５６】前述のバケットシェル４８、６３を開く動
作においては、各リンクアーム４７、６２はほぼ一定の
高さ位置で横方向に揺動するだけであり、各バケットシ
ェル４８、６３の開度は中間軸の下降によってのみ設定
されている。

【００５７】したがって、本実施例によると、各バケッ
トシェル４８、６３の背側をシリンダーなどで持ち上げ
る従来例と異なり、上方移動による干渉部品がなく、単
に自重等を利用した中間軸５４の下降のみで行われ、開
動作に伴う動作上の制約は何ら受けることがない。この
ため、バケットシェル４８、６３の開角度を従来のクラ
ムシェルバケット装置に比して大きく取ることができる
とともに、開動作の速度も向上できる。

【００５８】特に本実施例では、駆動機構５６を１本の
シリンダーユニット７０を駆動源とする構成とすること
で、複数のシリンダーを必要とする従来技術に比して大
型な駆動部品の数を減少し、駆動機構の簡素化および軽
量化を図ることができる。

【００５９】また、本実施例では、駆動機構５６を１本
のシリンダーユニット７０の先端に設けたワイヤー７６
によって中間軸５４を吊り上げおよび吊り下げする昇降
駆動装置としたので、さらに構成を簡単なものとするこ
とができる。

【００６０】

【発明の効果】上述の実施例で詳述したように、本発明
によれば、従来のクラムシェルバケット装置では各バケ
ットシェルが固定支点で回動する構成となっていたこ
と、各バケットシェルの両側にシリンダー装置が配置さ
れていたことなどから、バケットシェルの開回動できる
範囲が制限されて土砂を掘り取る範囲が減少し、掘削能
力を低減させていた欠点を解消することができる。

【００６１】また、従来のクラムシェルバケット装置で
は、バケットシェルの開閉速度がシリンダー装置によっ
て直接影響を受け、シリンダー装置の伸縮速度以上の高
速化が図れず、さらに大型かつ大重量の部品数が多くな
り、構成も大掛かりで複雑かつ重いものとなり、掘削能
率の向上を阻害する要因となるとともに、製作時や補修
時等における取扱いが面倒で多くの手間を要し、これら
に掛かるコストも高くなっていた。しかし、本発明で
は、左右のバケットシェルの開回動できる角度の範囲を
拡大しており、掴み取る土砂の量を増大させることがで
き、バケットシェルの開閉速度を高めて作業の効率の向
上を図ることができる。

【００６２】また、本発明では、クラムシェルバケット
装置を構成する機構を簡素化することができ、装置の軽
量化が図れ、掘削能率の向上、製作時や補修時等におけ
る取扱いの容易化およびコスト低減等を図れる等の優れ
た効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるクラムシェルバケット
装置を示すもので、同バケット装置を適用した掘削機全
体の外観を示す斜視図である。

【図２】本発明の一実施例であるクラムシェルバケット
装置を使用したクラムシェルバケットの基本構成を全体
的に示す斜視図である。

【図３】本発明の一実施例であるクラムシェルバケット
装置のバケットの閉状態を示す正面図である。

【図４】本発明の一実施例であるクラムシェルバケット
装置の閉状態を示す側面図である。

【図５】本発明の一実施例であるクラムシェルバケット
装置の開状態を示す正面図である。

【図６】本発明の一実施例であるクラムシェルバケット
装置に使用する駆動機構としてのシリンダーユニットを
示す斜視図である。

【図７】本発明の一実施例であるクラムシェルバケット
装置であって、図６中でＡーＡ矢視した駆動機構として
のシリンダーユニットの側断面図である。

【図８】本発明の一実施例であるクラムシェルバケット
装置であって、図６中でＢーＢ矢視した駆動機構として
のシリンダーユニットの縦断面図である。

【図９】本発明の一実施例であるクラムシェルバケット
装置に使用するシリンダーユニットを示す分解斜視図で
ある。

【符号の説明】

１０ 車体 １１ クローラー １２ 作業台 １３ アーム １４ 油圧シリンダー １５ 基端ブーム １６ ブラケット １７ ８支持ピン １８ 油圧シリンダー １９ 中間ブーム ２０ 先端ブーム ２１ 伸縮ブーム ２２ ブラケット ２３ 連結ピン ３１ クラムシェルバケット ３２ 連結部 ３３ 吊り具 ３４ 天板 ３５ 垂下片 ３６ ブラケット ３７ 下側軸 ３８ ブラケット ３９ 上側支持部材 ４０ ブラケット ４６ 支点ピン ４７ リンクアーム ４８ バケットシェル ４９ 支持アーム ５０ 支持ピン ５１ エッジ部 ５２ 爪 ５３ 中間アーム ５４ 中間軸 ５５ 四角柱状部 ５６ 駆動機構 ５７ ブラケット ５８ ワイヤー ６１ 支点ピン ６２ リンクアーム ６３ バケットシェル ６４ 支持アーム ６５ 支持ピン ６６ エッジ部 ６７ 爪 ７０ シリンダーユニット ７１ 連結アーム ７３ 油圧シリンダー ７４ シリンダー本体 ７５ シリンダーロッド ７６ ワイヤー ８１ 倍速機構 ８２ ケース ８３ 開口部 ８４ ガイドレール ９１ 第１ブラケット ９２ 孔 ９３ 第１軸 ９４ 第１滑車 ９５ ワッシャー ９６ ガイド車輪 １０１ 第２ブラケット １０２ 孔 １０３ 第２軸 １０４ ワッシャー １０５ 第２滑車 １０６ ワイヤー取り付けブラケット １０７ ワイヤー取り付け孔 １１１ 第３ブラケット １１２ ワッシャー １１３ 第３滑車

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削機のブーム下端に自在継手式の連結
   部を介して自重により常時下方を向くように連結される
   吊り具と、この吊り具の左右の側部からそれぞれ少なく
   とも一対ずつ左右方向に揺動できるように垂下したリン
   クアームと、これら左右の各リンクアームの下端にそれ
   ぞれ背側両端部が支持されて土砂掘り取り用のエッジ部
   が上下方向に首振りできる左右一対の対向するバケット
   シェルと、これら両バケットシェルの中間位置でエッジ
   部の上方部位を互いに蝶番状に連結する水平な１本の中
   間軸と、この中間軸にこれを上下に移動できるように駆
   動先端部分が連結されて当該中間軸の上昇時に各バケッ
   トシェルを閉じる方向に、また下降時にバケットシェル
   を開く方向にそれぞれ左右に開閉動させる駆動機構とを
   備えたことを特徴とするクラムシェルバケット装置。
2. 【請求項２】 掘削機のブーム下端に自在継手式の連結
   部を介して自重により常時下方を向くように連結される
   吊り具と、この吊り具の左右の側部からそれぞれ少なく
   とも一対ずつ左右方向に揺動できるように垂下したリン
   クアームと、これら左右の各リンクアームの下端にそれ
   ぞれ背側両端部が支持されて土砂掘り取り用のエッジ部
   が上下方向に首振りできる左右一対の対向するバケット
   シェルと、これら両バケットシェルの中間位置でエッジ
   部の上方部位を互いに蝶番状に連結する水平な１本の中
   間軸と、この中間軸にこれを上下に移動できるように駆
   動先端部分が連結されて当該中間軸の上昇時に各バケッ
   トシェルを閉じる方向に、また下降時にバケットシェル
   を開く方向にそれぞれ左右に開閉動させる駆動機構とを
   備え、前記駆動機構は１つのシリンダー装置を駆動源と
   することを特徴とするクラムシェルバケット装置。
3. 【請求項３】 掘削機のブーム下端に自在継手式の連結
   部を介して自重により常時下方を向くように連結される
   吊り具と、この吊り具の左右の側部からそれぞれ少なく
   とも一対ずつ左右方向に揺動できるように垂下したリン
   クアームと、これら左右の各リンクアームの下端にそれ
   ぞれ背側両端部が支持されて土砂掘り取り用のエッジ部
   が上下方向に首振りできる左右一対の対向するバケット
   シェルと、これら両バケットシェルの中間位置でエッジ
   部の上方部位を互いに蝶番状に連結する水平な１本の中
   間軸と、この中間軸にこれを上下に移動できるように駆
   動先端部分が連結されて当該中間軸の上昇時に各バケッ
   トシェルを閉じる方向に、また下降時にバケットシェル
   を開く方向にそれぞれ左右に開閉動させる駆動機構とを
   備え、前記駆動機構は１つのシリンダー装置を駆動源と
   し、かつシリンダー装置の先端に設けたワイヤーによっ
   て前記中間軸を吊り上げおよび吊り下げする昇降駆動装
   置であることを特徴とするクラムシェルバケット装置。
4. 【請求項４】 掘削機のブーム下端に自在継手式の連結
   部を介して自重により常時下方を向くように連結される
   吊り具と、この吊り具の左右の側部からそれぞれ少なく
   とも一対ずつ左右方向に揺動できるように垂下したリン
   クアームと、これら左右の各リンクアームの下端にそれ
   ぞれ背側両端部が支持されて土砂掘り取り用のエッジ部
   が上下方向に首振りできる左右一対の対向するバケット
   シェルと、これら両バケットシェルの中間位置でエッジ
   部の上方部位を互いに蝶番状に連結する水平な１本の中
   間軸と、この中間軸にこれを上下に移動できるように駆
   動先端部分が連結されて当該中間軸の上昇時に各バケッ
   トシェルを閉じる方向に、また下降時にバケットシェル
   を開く方向にそれぞれ左右に開閉動させる駆動機構とを
   備え、前記駆動機構は一方のバケットシェルに連結され
   た１つのシリンダー装置を駆動源とし、かつシリンダー
   装置の先端に設けたワイヤーによって前記中間軸を吊り
   上げおよび吊り下げする昇降駆動装置であり、さらに前
   記ワイヤーはシリンダー装置から中間軸までの間に動滑
   車に巻き回されて倍速機構を構成していることを特徴と
   するクラムシェルバケット装置。
5. 【請求項５】 掘削機のブーム下端に自在継手式の連結
   部を介して自重により常時下方を向くように連結される
   吊り具と、この吊り具の左右の側部からそれぞれ少なく
   とも一対ずつ左右方向に揺動できるように垂下したリン
   クアームと、これら左右の各リンクアームの下端にそれ
   ぞれ背側両端部が支持されて土砂掘り取り用のエッジ部
   が上下方向に首振りできる左右一対の対向するバケット
   シェルと、これら両バケットシェルの中間位置でエッジ
   部の上方部位を互いに蝶番状に連結する水平な１本の中
   間軸と、この中間軸にこれを上下に移動できるように駆
   動先端部分が連結されて当該中間軸の上昇時に各バケッ
   トシェルを閉じる方向に、また下降時にバケットシェル
   を開く方向にそれぞれ左右に開閉動させる駆動機構とを
   備え、前記駆動機構は一方のバケットシェルに連結され
   た１つのシリンダー装置を駆動源とし、かつシリンダー
   装置の先端に設けたワイヤーによって前記中間軸を吊り
   上げおよび吊り下げする昇降駆動装置であり、さらに前
   記ワイヤーはシリンダー装置から中間軸までの間に動滑
   車に巻き回されて倍速機構を構成しており、この倍速機
   構は、前記一方のバケットシェルの背側縁部と前記吊り
   具との間に回動可能に架設したケースと、このケース内
   に設けられたシリンダー装置と、このシリンダー装置の
   作動ロッドの先端に設けられた第１滑車と、前記一方の
   バケットシェルの背側縁部側に設けられた第２滑車と、
   前記吊り具側に設けられた第３滑車と、前記一方のバケ
   ットシェルの背側縁部側に結束され前記第１、第２およ
   び第３滑車に巻き回されたのちに前記中間軸に連結され
   ているワイヤーとを有することを特徴とするクラムシェ
   ルバケット装置。