| 【発明の名称】 |
油圧回転式グラップルの旋回装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】和田 弘
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| 【要約】 |
【課題】旋回作業車に取り付けられる油圧回転式グラップルにおいて、該グラップルの旋回装置をコンパクトにすることを課題とする。
【解決手段】旋回作業車のアーム先端に作業機アタッチメントとして装備した旋回モーター４５と油圧シリンダ３５からなる油圧回転式グラップル装置４において、油圧シリンダへ油圧を供給するスイベルジョイント３０のシャフト４０を切り欠いて段付形状とし、該スイベルジョイント３０の回転中心を、平面視において旋回モーター４５本体の外径内に配設した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 旋回作業車のアーム先端に作業機アタッチメントとして装備した旋回モーターと油圧シリンダからなる油圧回転式グラップル装置において、油圧シリンダへ油圧を供給するスイベルジョイントのシャフトが、平面視において旋回モーター本体と重なるように配設したことを特徴とする油圧回転式グラップルの旋回装置。
【請求項２】 前記スイベルジョイントのシャフト部を切欠き、該スイベルジョイントの回転中心を旋回モーター側へ近づけたことを特徴とする請求項１記載の油圧回転式グラップルの旋回装置。
【請求項３】 前記スイベルジョイントのシャフト部を段付形状にして、該段付部と反対側の側面に油圧管継ぎ手孔を配設し、該スイベルジョイントの回転中心を旋回モーター側へ近づけたことを特徴とする請求項１記載の油圧回転式グラップルの旋回装置。
【請求項４】 旋回作業車のアーム先端に作業機アタッチメントとして装備した旋回モーターと油圧シリンダからなる油圧回転式グラップル装置において、旋回モーター軸を直接歯車加工して、内歯車加工の回転部と嵌合させたことを特徴とする油圧回転式グラップルの旋回装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、旋回作業車に搭載したバックホー等の作業機の構造に関し、作業機アタッチメントとして使用される小型グラップルの旋回装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】油圧回転式グラップル装置は、旋回作業車の作業機アタッチメントの一つとして、建設現場や廃棄物処理施設等で広く使用されている。 該油圧回転式グラップル装置の旋回装置の従来技術としては、たとえば、特開昭６０−７３９１９号公報に開示されるごとく、グラップル装置の回転軸心に固設された歯車の外歯に、旋回モーターの旋回モーターシャフトに取り付けられた別体の歯車を嵌合させることで、グラップル装置を旋回させていた。 さらに、特開昭６０−２０８５６４号公報においては、ベアリングの内輪に歯車加工を施し、該内輪を回転させて、内輪に支持されたグラップル装置を旋回させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の旋回装置の構造においては、前記旋回モーターの旋回モーターシャフトをグラップル装置の回転中心から距離をおいて配設していたので、必然的に旋回モーターを配設するスペースが必要となり、グラップルの旋回装置全体として大型になってしまっていたのである。すなわち、旋回モーターをグラップル装置の回転中心の近傍に配置可能として、旋回装置を小型化することが望まれているのである。さらに、該小型化により、超小型旋回作業車にも装着可能とすることが望まれているのである。また、該グラップル装置の回転中心に、油圧供給のためのスイベルジョイントが配設される場合においては、前記旋回モーターが該スイベルジョイントと干渉しないことが必要である。 すなわち、上述のごとく、旋回モーターをグラップル装置の回転中心近傍に配設する為には、スイベルジョイントの配置及び構造、さらには旋回装置内の油圧ホースの取り回しを改良することが必要である。さらに、旋回モーターの旋回駆動をグラップル装置に伝える歯車については、旋回モーターシャフトに別体の歯車を配設していた。従来技術において、ベアリングの内歯に該歯車を配設する構成とする際には、該歯車を内装することができる大きさのベアリングを選定しなければならなかった。言い換えれば、該歯車の存在により小径ベアリングの選定の選択肢が狭められ、ひいては該歯車が存在する限りは旋回装置を小型に設計することに限界があったのである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次に該課題を解決する為の手段を説明する。すなわち、請求項１に記載のごとく、旋回作業車のアーム先端に作業機アタッチメントとして装備した旋回モーターと油圧シリンダからなる油圧回転式グラップル装置において、油圧シリンダへ油圧を供給するスイベルジョイントのシャフトが、平面視において旋回モーター本体と重なるように配設することである。
【０００５】また、請求項２に記載のごとく、前記スイベルジョイントのシャフト部を切欠き、該スイベルジョイントの回転中心を旋回モーター側へ近づけることである。
【０００６】また、請求項３に記載のごとく、前記スイベルジョイントのシャフト部を段付形状にして、該段付部と反対側の側面に油圧管継ぎ手孔を配設し、該スイベルジョイントの回転中心を旋回モーター側へ近づけることである。
【０００７】また、請求項４に記載のごとく、旋回作業車のアーム先端に作業機アタッチメントとして装備した旋回モーターと油圧シリンダからなる油圧回転式グラップル装置において、旋回モーター軸を直接歯車加工して、内歯車加工の回転部と嵌合させることである。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。図１は本発明の旋回作業車の全体構成図、図２はグラップル装置の構造を示す側面図、図３はグラップル装置の旋回装置の側面図、図４は同じく前面図、図５はグラップル装置の旋回装置の平面一部断面図、図６はスイベルジョイントの平面図、図７は同じく側面図、図８は旋回モーターの側面図である。
【０００９】まず、本発明の作業車両の実施例として、クローラ式走行装置を搭載した旋回作業車の構成について説明する。図１において、旋回作業車は、クローラ式走行装置１の上部中央に旋回台軸受７を配置し、該旋回台軸受７により旋回体２を左右旋回可能に軸受支持している。そして、該クローラ式走行装置１の前後一端部において、排土板１０を上下回動自在に配設している。
【００１０】旋回体２の上方にはエンジン等を被覆するボンネット９が配置され、該ボンネット９の上部には、座席１３が固設されている。そして、旋回体２の前端部へ左右回動自在に取り付けられたブームブラケット１２には、ブーム６の下端部が上下回動自在に枢支されている。該ブーム６の先端部にはアーム５を枢支し、該アーム５の先端部にはリンク１１を介して油圧回転式グラップル装置４が保持されている。これらのブーム６、アーム５、及び、油圧回転式グラップル装置４等により旋回作業車が構成されている。
【００１１】そして、前記ブーム６はブームシリンダ１５により該ブームブラケット１２に対して回動され、アーム５はアームシリンダ１６により該ブーム６に対して回動され、油圧回転式グラップル装置４はアタッチメントシリンダ１４により前記アーム５に対して回動される。
【００１２】以上のように構成された旋回作業車に取り付けられた油圧回転式グラップル装置４の概要について、図２を用いて以下に説明する。該油圧回転式グラップル装置４は、上部に旋回装置２０を配設し、該旋回装置２０の最下面に配設されるベアリング２１の内輪２２には、爪部３１・３２を回動自由に枢支する旋回枠体２６を固設している。該旋回枠体２６は、互いに平行に配置された二枚の側板２８・２８と、該側板２８．２８に垂直に配設された天板２９からなり、前面視略「コ」字形をなしている。 該天板２９は後述するスイベルジョイント３０を内装させることができるように、中央部がくりぬかれている。そして、上述のごとく、該天板２９を前記ベアリング２１の内輪２２に固設することで、旋回枠体２６が旋回装置２０に対して旋回可能としているのである。
【００１３】そして、側面視において、該旋回枠体２６の下部の左右両端には、前記爪部３１・３２を回動自由に枢支する回動軸枢支ピン３３・３４が、上下に位置をずらして配設されている。側面視右側の爪部３１の回動軸枢支ピン３３には、油圧シリンダ３５が枢設されており、該油圧シリンダ３５のロッド３６の先端は、側面視左側の爪部３２の旋回装置２０側端部に配設した枢支ピン３７に枢結されている。 さらに、該枢支ピン３７には、連動ロッド３８の一端が枢設されており、該連動ロッド３８の他端は、爪部３１に配設された枢支ピン３９に枢設されている。 こうして、連動ロッド３８によって、左右の爪部３１・３２が連結され、後述するスイベルジョイント３０から供給される油圧により、油圧シリンダ３５のロッド３６を摺動させて、爪部３１・３２を開閉するのである。【００１４】次に、本発明に掲げる旋回装置２０について詳しく説明する。まず、図６及び図７を用いて、本発明に掲げるスイベルジョイント３０について説明する。該スイベルジョイント３０は、シャフト４０と、該シャフト４０の下部には回転体４１が枢設されている。そして、該シャフト４０には、平面視菱形の固設プレート４２が挿嵌され固設されている。 該固設プレート４２の対角角部の二箇所には、固設孔５７・５７が貫通され、後述するスイベルジョイント係止板５６に固設される。そして、該固設プレート４２よりも上方のシャフト４０の部位を切り欠いて、平面視において半月形状とした段付部４８を構成している。さらに、該段付部４８の上方には、三箇所の油圧管継ぎ手孔４３・４３・・・が、その開口が半月形状の円弧面上となるように配設されている。 そして、該油圧管継ぎ手孔４３・４３・・・から供給された油圧は、平面視において段付部４８内に配設する、シャフト４０の軸方向に内設された油圧経路１９・１９・・・を通って、回転体４１の油圧供給口４４・４４・・・に送られるのである。【００１５】次に、図８を用いて、本発明に掲げる旋回モーター４５について説明する。該旋回モーター４５の旋回モーターシャフト２４の先端部は、歯車を形成する外歯４９がされており、後述するベアリング２１の内歯２３と嵌合する形状としている。 また、該旋回モーター４５の下部のフランジ部には、固定ボルト孔４６・４６が配設されている。
【００１６】以上のように構成した、スイベルジョイント３０及び旋回モーター４５を用いた旋回装置２０の実施例を、図３ないし図５を用いて説明する。旋回装置基盤５０には、二枚の側板５８・５８が平行に間隔を空けて立設され、前面視略「コ」字形とし、さらに、該側板５８・５８の間に補強板５２を介装して、図３に示すごとく、上面及び左側面が開口する形で旋回装置２０の旋回装置外枠を形成している。 該側板５８・５８の平面視上部の両端には、前記アタッチメントシリンダ１４に回動自由に枢支される枢支孔５９・５９が配設されている。 さらに、該側板５８・５８には、複数の油圧ホース通し窓６０・６０を開口し、油圧ホースを側板５８・５８から該旋回装置２０の内部に通すことができるようにしている。
【００１７】旋回装置基盤５０の中心部に設けた半月形状のスイベルジョイント挿嵌孔５１には、前記スイベルジョイント３０のシャフト４０の上部が挿嵌されており、該スイベルジョイント３０は旋回装置２０の回転中心に配設されている。そして、側面視において、該スイベルジョイント３０の左側には、旋回モーター４５を段付部４８の形状に沿わせるようにして、旋回装置基盤５０上に配設している。一方、該スイベルジョイント３０の右側には、前記油圧管継ぎ手孔４３・４３・・・に、油圧ホース４７・４７が挿嵌されており、該油圧ホース４７・４７は側面視において右側に延出されている。また、旋回モーター４５への油圧は、モーターマニホールド１８に連結された油圧ホース１７・１７により供給される。該モーターマニホールド１８はスイベルジョイント３０の上部に配設され、油圧ホース１７・１７が該スイベルジョイント３０と干渉しないようにしている。
【００１８】このように構成し、旋回モーター４５をシャフト４０の段付部４８の分だけ、スイベルジョイント３０の回転中心に配設することができるのである。 すなわち、旋回モーター４５を旋回装置２０の回転中心に近い位置に配設することが可能となり、旋回装置２０全体をコンパクトにすることができるのである。さらに、油圧管継ぎ手孔４３・４３・・・を、旋回モーター４５の反対側の側面に配設しているので、旋回モーター４５とスイベルジョイント３０の間に油圧ホース４７・４７が存在しないのである。このため、スイベルジョイント３０に近接して旋回モーター４５を配設することができるのである。すなわち、旋回モーター４５を旋回装置２０の回転中心に近い位置に配設することが可能となり、旋回装置２０全体をコンパクトにすることができるのである。【００１９】また、該旋回装置基盤５０の下部には、ベアリング２１の外輪２５が、座金５３・５３を介装して外輪固定ボルト５４・５４・・・で固設されている。そして、該ベアリング２１の内輪２２には内歯２３が加工されている。 該内輪２２には、下部に爪部３１・３２を配設する旋回枠体２６が内輪固定ボルト５５・５５・・・で固設されている。 さらに、該ベアリング２１の内輪２２は外輪２５に対して下方にずらして配設されており、スイベルジョイント係止板５６を内輪２２の上面、かつ外輪２５に内装されるように配設している。そして、該スイベルジョイント係止板５６の中心部には、スイベルジョイント３０が嵌装され、前記固設プレート４２により、スイベルジョイント３０が固設されている。さらに、上述の旋回モーター４５の旋回モーターシャフト２４は、旋回装置基盤５０及びスイベルジョイント係止板５６を貫通しており、前記外歯４９がベアリング２１の内歯２３と嵌合している。【００２０】以上のように構成し、旋回モーター４５の駆動が、外歯４９と内歯２３の嵌合によりベアリング２１の内輪２２に伝わることで、該内輪２２と固設された前記旋回枠体２６を回転させるのである。このように、旋回モーターシャフト２４の外歯４９をベアリング２１の内歯２３に直接嵌合させるので、別体の歯車を介装する必要がなくなるのである。こうすることで、別体の歯車の配設に必要なスペースを削減することができ、内径の小さいベアリングを選択することができるのである。 すなわち、旋回装置の設計の際に、小型のベアリングの選択が可能となり、旋回装置２０全体をコンパクトにすることができるのである。さらに、旋回モーターシャフト２４の駆動を、別体の歯車を介することなく直接内歯２３に伝えることができるので、前記旋回枠体２６の回転角を調節する操作性を向上させることができるのである。【００２１】
【発明の効果】本発明は以上のごとく構成したので、次のような効果を奏するのである。すなわち、請求項１のごとく、旋回作業車のアーム先端に作業機アタッチメントとして装備した旋回モーターと油圧シリンダからなる油圧回転式グラップル装置において、油圧シリンダへ油圧を供給するスイベルジョイントのシャフトが、平面視において旋回モーター本体と重なるように配設したので、旋回モーターを旋回装置の回転中心に近い位置に配設することが可能となり、旋回装置全体をコンパクトにすることができるのである。【００２２】また、請求項２に記載のごとく、前記スイベルジョイントのシャフト部を切欠き、該スイベルジョイントの回転中心を旋回モーター側へ近づけたので、旋回モーターを旋回装置の回転中心に近い位置に配設することが可能となり、旋回装置全体をコンパクトにすることができるのである。【００２３】また、請求項３に記載のごとく、前記スイベルジョイントのシャフト部を段付形状にして、該段付部と反対側の側面に油圧管継ぎ手孔を配設し、該スイベルジョイントの回転中心を旋回モーター側へ近づけたので、旋回モーターを旋回装置の回転中心に近い位置に配設することが可能となり、旋回装置全体をコンパクトにすることができるのである。さらに、油圧管継ぎ手孔を、旋回モーターの反対側の側面に配設したので、油圧ホースが旋回モーターと干渉する事がないので、旋回モーターをスイベルジョイントの回転中心に配設することができるのである。 すなわち、旋回モーターを旋回装置の回転中心に近い位置に配設することが可能となり、旋回装置全体をコンパクトにすることができるのである。【００２４】また、請求項４に記載のごとく、旋回作業車のアーム先端に作業機アタッチメントとして装備した旋回モーターと油圧シリンダからなる油圧回転式グラップル装置において、旋回モーター軸を直接歯車加工して、内歯車加工の回転部と嵌合させたので、別体の歯車を介装する必要がなくなり、該別体の歯車の配設に必要なスペースを削減することができ、使用するベアリングにおいて、回転部の内径が小さいものを選択することができるのである。 すなわち、設計において小型のベアリングの選択が可能となり、旋回装置全体をコンパクトにすることができるのである。 旋回モーターシャフトの駆動を、別体の歯車を介することなく直接内歯に伝えることができるので、前記旋回枠体の回転精度を向上させることができるのである。 |
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６７８１
【氏名又は名称】ヤンマーディーゼル株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年５月２６日（２０００．５．２６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８０６２１
【弁理士】
【氏名又は名称】矢野 寿一郎
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３３６１７１（Ｐ２００１−３３６１７１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１２月７日（２００１．１２．７） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１５５７０８（Ｐ２０００−１５５７０８） |
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