| 【発明の名称】 |
クランプ装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】多田 哲雄
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| 【要約】 |
【課題】構造が簡単化されているとともに、既存の建設機械などに汎用的に取り付け可能で、且つ横方向から被運搬物を把持することができるクランプ装置の提供。
【解決手段】建設機械のアーム１０１に、固定フレーム１２を取り付けるとともに、この固定フレーム１２の前部に、左右に開閉可能な１対の把持アームを取り付け、且つこれらの把持アームの前端に、被運搬物を横方向に開いて挟み込んで把持する掴み爪１８を設置し、建設機械のアーム１０１に予め取り付けられている油圧シリンダ１０６と接続され、該油圧シリンダ１０６の進退にしたがって把持アーム及び掴み爪１８の開閉動作を行う。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械のアームに、固定フレームを取り付けるとともに、この固定フレームの前部に、左右に開閉可能な１対の把持アームを取り付け、且つこれらの把持アームの前端に、被運搬物を横方向に開いて挟み込んで把持する掴み爪を設置し、
建設機械のアームに予め取り付けられている油圧シリンダと接続され、該油圧シリンダの進退にしたがって前記固定フレームに沿って前後に移動する可動フレームを該固定フレームに設け、
この可動フレームを、前記１対の把持アームに対し連結リンクを介して連結し、可動フレームが前記可動ピストンによって前記固定フレームに沿って前後に移動することで、前記連結リンクを介して前記把持アームの開閉動作を行うようにしたことを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
前記可動フレームはボックス状に形成されており、前記固定フレーム内側に可動フレームの前後動を案内するガイドレールを設け、可動フレームが固定フレーム内でガイドレールに沿って前後動することにより、前記連結リンクが連動して前記把持アームの開閉動作を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
【請求項３】
前記把持アームに前記連結リンクの一端が軸支されているとともに、連結リンクの他端が前記可動フレームに取り付けられ、この可動フレームの前後動によって、連結リンクを介して前記把持アームの開閉動作を行うようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のクランプ装置。
【請求項４】
前記固定フレームは、取り付けられるアームの種類に応じて取り替え可能なブラケットを介して建設機械のアームに取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３に記載のクランプ装置。
【請求項５】
前記掴み爪は、前記把持アームに対して脱着可能であり、被運搬物の種類に応じて取り換え可能であることを特徴とする請求項１乃至４に記載のクランプ装置。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランプ装置に係り、例えば、稲ワラ、牧草ロールなどを把持する開閉自在な左右１対の掴み爪などを備え、既存の建設機械などに汎用的に取り付けることが可能なクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パワーショベル、ユンボ（商標）などの建設機械に取り付けられ、家屋の解体作業、農作業などの各種作業に使用される開閉可能な爪を有する掴み機として、特開平11-117542号公報記載の発明が公知である。同公報記載の掴み機は、上下縦方向に開閉可能な上爪と下爪とを備え、上爪と下爪のいずれかを建設機械のアームの先端に取り付けるとともに、油圧シリンダ及びリンク機構によって、上爪及び下爪を開閉駆動することで、建築物の廃材などを縦方向から把持するようになっている。つまり、同発明では、建設機械の掘削用バケットの代わりに、掴み装置を装着することによって建設機械を多用途に活用できるとされている。
【特許文献１】特開平11-117542号公報
【０００３】
また、造園業などにおいて使用される枝絞り機として、特開平11-56127号公報記載の発明が公知である。この枝絞り機は、建設機械のアームに、樹木の枝などを把持する１対の挟持体を備え、この挟時体をシリンダによって開閉させることにより、広がった樹木の枝を両側から把持し、所定の位置まで移動させることができるようになっている。
【特許文献２】特開平11-56127号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特開平11-117542号公報に記載されている掴み機は、上爪及び下爪が縦方向に開閉し、縦方向へ被運搬物を把持するようになっているため、その用途が限定され、稲ワラや、ロール状に巻かれている牧草ロールなどを横方向から掴むことができないという問題があった。
一方、特開平11-56127号公報記載の枝絞り機は、挟持体が横開きであるため、横方向から被運搬物を把持することは可能であるが、挟持体それぞれを動かすための作動シリンダを個別に設ける必要があり、構造の複雑化並びに部品点数の増加によるコスト高を招来している。また、保守点検に際しても部品点数が多いため、作業効率が悪い。
【０００５】
本発明は、このような諸事情に対処するために提案されたものであって、構造が簡単化されているとともに、既存の建設機械などに汎用的に取り付け可能で、且つ横方向から被運搬物を把持することができるクランプ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、建設機械のアームに、固定フレームを取り付けるとともに、この固定フレームの前部に、左右に開閉可能な１対の把持アームを取り付け、且つこれらの把持アームの前端に、被運搬物を横方向に開いて挟み込んで把持する掴み爪を着脱自在に設置し、建設機械のアームに予め取り付けられている油圧シリンダと接続され、該油圧シリンダの進退にしたがって前記固定フレームに沿って前後に移動する可動フレームを該固定フレームに設け、この可動フレームを、前記１対の把持アームに対し連結リンクを介して連結し、可動フレームが前記可動ピストンによって前記固定フレームに沿って前後に移動することで、前記連結リンクを介して前記把持アームの開閉動作を行うようにしたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１において、前記可動フレームはボックス状に形成されており、前記固定フレーム内側に可動フレームの前後動を案内するガイドレールを設け、可動フレームが固定フレーム内でガイドレールに沿って前後動することにより、前記連結リンクが連動して前記把持アームの開閉動作を行うようにしたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２において、前記把持アームに前記連結リンクの一端が軸支されているとともに、連結リンクの他端が前記可動フレームに取り付けられ、この可動フレームの前後動によって、連結リンクを介して前記把持アームの開閉動作を行うようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３において、前記固定フレームは、取り付けられるアームの種類に応じて取り替え可能なブラケットを介して建設機械のアームに取り付けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４において、前記掴み爪は、前記把持アームに対して脱着可能であり、被運搬物の種類に応じて取り換え可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上述のように、請求項１又は２に記載の発明によれば、建設機械のアームに予め取り付けられている油圧シリンダを利用することで、可動フレームを前後に移動させて把持アームの開閉動作を行うようにしている。このため、建設機械などに予め設けられている油圧ピストンなどの既存の部材を利用して、クランプ装置を駆動することができ、建設機械などの汎用性が高まるとともに、クランプ装置の構造を簡単化することができる。
また、被運搬物を把持する掴み爪は、横方向に開閉することができるので、稲ワラや、ロール状に巻かれている牧草ロールなどを横方向から把持して運搬することができ、使い勝手が大幅に向上する。
【００１２】
上述のように、請求項３に記載の発明によれば、把持アームに連結リンクの一端を軸支し、可動フレームを前後動させることにより、連結リンクを介して把持アームの開閉動作を行うようにしている。このため、クランプ装置は、簡単な構造で、被運搬物の把持動作を確実に行うことが可能となる。
【００１３】
上述のように、請求項４記載の発明によれば、固定フレームを建設機械のアームに取り付ける場合に、取り付けられるアームの種類に応じて取り替え可能なブラケットを介して取り付けるようにしているので、ブラケットを交換するだけで、様々な種類の建設機械にクランプ装置を取り付けることが可能となり、汎用性が向上する。
【００１４】
上述のように、請求項５記載の発明によれば、掴み爪を把持アームに対して脱着可能として、被運搬物の種類に応じて取り換え可能としているので、様々な被運搬物に対応させることができ、クランプ装置を多用途に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係るクランプ装置の好適な実施例を、添付図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、一実施形態のクランプ装置が取り付けられた建設機械の概略を示した概略斜視図、図２は、建設機械のアームの部分を拡大して示した斜視図である。これらの図に示されるように、クランプ装置１０は、建設機械１００のアーム１０１に取り付けられているが、このアーム１０１は、その後端部が、建設機械のブーム１０２の先端部に枢支され、油圧シリンダ１０４によって、ブーム１０２に対して上下動するようになっている。アーム１０１には、掘削用のバケットなどを取り付けることが一般的であるが、本実施形態では、クランプ装置１０を、通常取り付けられているバケットに換えて取り付けている。アーム１０１には、クランプ装置１０を作動させる油圧シリンダ１０６が取り付けられているが、本実施形態ではパワーショベルの掘削用バケットなどを動作させるものを、クランプ装置用の駆動源として利用している。
【００１７】
図３はクランプ装置１０の正面図、図４は側面図、図５は図４のV-V線に沿った矢視断面図、図６は背面図である。これらの図に示されるように、クランプ装置１０は、固定フレーム１２と、可動フレーム１４と、左右一対の把持アーム１６と、左右一対の掴み爪１８、ブラケット２０等とから構成されている。
図７は固定フレームを示した図であり、固定フレーム１２は、図２〜図４及び図７に示されるように、前板１２Ａ、後板１２Ｂ、左右一対の側板１２Ｃを組み合わせて溶接することによってボックス状に形成され、正面視略逆台形状をなしている。固定フレーム１２の内部には、可動フレーム１４が内蔵されている。図３、図４及び図７（Ａ）において、固定フレーム１２の正面側には、ブラケット２０が、その左右一対の取付片２０Ａに合計１２本のボルト２２が貫通して固定フレーム１２に締め付けられ、固定フレーム１２に対して着脱自在に取り付けられている。さらに、ブラケット２０には、取付片２０Ａと垂直な取付部２０Ｂがそれぞれ左右に設けられ、図２に示されるように、取付部２０Ｂに設けられた２本の取付孔２０Ｃから、２本のボス及びボルト・ナット２１によって固定することにより、建設機械１００のアーム１０１と接続されている。ブラケット２０は、アーム１０１の種類に応じて取り替え可能なため、適切なブラケットを用いることによってクランプ装置１０を、パワーショベルに限らず様々な建設機械に取り付けることができるようになっている。
【００１８】
図７は固定フレーム１２の詳細を示した図である。図５及び図７に示されるように、固定フレーム１２の内側の前板１２Ａ及び後板１２Ｂには、上から下方向にかけて、可動フレーム１４を案内する一対のガイドレール２２が設けられている。また、側板１２Ｃの両側下端には、把持アーム１６に開放時に、その動作を規制するストッパ２４が取り付けられている。固定フレーム１２の上部は、可動フレーム１４を進退させる油圧シリンダ１０６のピストン１０６Ａが通るために開放されている。また、下部は把持アーム１６の開閉動作を規制しないように、開放されている。
【００１９】
図８は可動フレーム１４の詳細を示した図である。同図に示されるように、可動フレーム１４は、正面視略台形状をなし、前板１４Ａ及び後板１４Ｂを具備し、その中央部には、油圧シリンダ１０６のピストン１０６Ａと接続される接続部２６が設けられている。可動フレーム１４の中央下部には、矩形断面のガイド部２８が、前板１４Ａ及び後板１４Ｂに設けられている。ガイド部２８の上部及び下部には、２つの摺動片３０Ａが、又、ガイド部２８の側部には、それぞれ２つずつ摺動片３０Ｂが取り付けられている。
図９は、図６のＩＸ−ＩＸ線に沿った矢視図である。図９に示されるように、摺動片３０Ａ，３０Ｂは、可動フレーム１４を固定フレーム１２に組み付けたときに、ガイドレール２２に沿って案内され、固定フレーム１２に対して可動フレーム１４が、がたつくことなく前後に移動できるようにしている。図５及び図８に示されるように、可動フレーム１４の両側下端には左右一対の連結リンク３２，３２の端部（一端）３２Ａが回動可能に軸支されているとともに、他端３２Ｂは把持アーム１６と回動可能に連結されている。
【００２０】
図１０は把持アーム１６並びに掴み爪１８の詳細を示した図である。同図（Ｂ）に示されるように、把持アーム１６は、２つの板状部材１６Ａ，１６Ｂと、連結片１６Ｃとを具備し、その上端部に取付孔３６がそれぞれの板状部材１６Ａ，１６Ｂに穿設されており、取付孔３６によって固定フレーム１２中央部の固定孔３４に回動可能に取り付けられている。詳しくは、図４に示されるように、把持アーム１６は、ボス及びボルト・ナット３５によって固定孔３４に取り付けられ、又、把持アーム１６の下端部よりの部分には、前述した連結リンク３２の他端３２Ｂが取り付けられる取付孔３８が設けられている。連結リンク３２は、把持アームの板状部材１６Ａ，１６Ｂの間に挿入された状態で位置し、後述する作用により把持アーム１６の開閉動作を行うようになっている。
【００２１】
図４及び図１０（Ｂ）に示されるように、掴み爪１８は、把持アーム１６の連結片１６Ｃに、矢印Ｃ方向から嵌め込んだ後、ボルト４０によって固定されている。このため、掴み爪１８は、本実施形態に記載したものに限らず、被運搬物の種類に応じて最適な形状のものに適宜交換することが可能である。掴み爪１８は、鋼材を組み合わせることによって梯子状に形成されており、その先端には被運搬物の脱落を防止する横長の台形状の係止片１８Ａが取り付けられている。
【００２２】
次いで、本実施形態のクランプ装置１０の動作について説明する。図１１〜図１３は、クランプ装置１０の把持アーム１６及び掴み爪１８の動きを示した図である。
図１１に示されるように、把持アーム１６及び掴み爪１８を開く際は、ピストン１０６Ａを縮めることによって可動フレーム１４を上方に移動させる。すると、把持アーム１６は、可動フレーム１４とともに上方へ移動する連結リンク３２によって、固定フレーム１２の固定孔３４を支点として矢印Ａ方向に回動させられる。このとき、把持アーム１６は、その側面がストッパ２４と当接し、必要以上に回動しないようその動きが規制される。
【００２３】
そして、被運搬物の把持動作を行う際は、図１２に示されるように、ピストン１０６Ａを伸ばすことによって可動フレーム１２を下方へと移動させながら、把持アーム１６に連結リンク３２を介してピストン１０６Ａの力を伝達していく。把持アーム１６は、固定孔３４を支点として矢印Ｂ方向に回動し、最終的に可動フレーム１２が最も下方へ移動すると、図１３の実線で示す状態となって係止片１８Ａの先端同士が当接した状態で、閉動作が終了する。この閉動作は、ピストン１０６Ａの伸びる力を利用しているので、確実に被運搬物の把持動作を行うことができる。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態のクランプ装置によれば、その構造が非常に簡単化されているとともに、既存の建設機械などの予め取り付けられている油圧シリンダ１０６をそのまま利用して汎用的に取り付けるようにしているので、低コストを実現することができる。また、横方向から被運搬物を把持することができるので、建設機械などの用途を拡大することができる。
【００２５】
なお、前述した実施形態においては、把持アーム１６に掴み爪１８を取り付けているが、この掴み爪１８は被運搬物の種類に応じて、最適な形状、寸法を有するものに変更可能である。また、固定フレーム１２を建設機械１００のアーム１０１に取り付けるためのブラケット２０についても、取り付けられるアームの形状、寸法に合わせて適宜変更することにより、クランプ装置１０を例示のものに限らず、様々な種類の建設機械等に取り付けることが可能である。さらに、本実施形態では、把持アーム１６と掴み爪１８とを別部材で構成しているが、両者を一体化するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば、建設機械などの油圧ピストンなどの既存の部材を利用して、クランプ装置を設置するため、建設機械などの汎用性が高まるとともに、クランプ装置の構造を簡単化することができる。また、被運搬物を横方向から把持することができるので、稲ワラや、ロール状に巻かれている牧草ロールなどを運搬する際の利便性が大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一実施形態のクランプ装置が取り付けられた建設機械の概略を示した概略斜視図である。
【図２】本実施形態の要部である建設機械のアームの部分を拡大して示した斜視図である。
【図３】同じく、本実施形態のクランプ装置の正面図である。
【図４】同じく、本実施形態のクランプ装置の側面図である。
【図５】図４のV-V線に沿った矢視断面図である。
【図６】本実施形態のクランプ装置の背面図である。
【図７】同じく、本実施形態のクランプ装置の要部である固定フレームの詳細を示した図である。
【図８】同じく、本実施形態のクランプ装置の要部である可動フレームの詳細を示した図である。
【図９】図６のＩＸ−ＩＸ線に沿った矢視図である。
【図１０】本実施形態のクランプ装置の要部である把持アーム並びに掴み爪の詳細を示した図である。
【図１１】本実施形態のクランプ装置の把持アーム及び掴み爪の動きを示した図である。
【図１２】同じく、本実施形態のクランプ装置の把持アーム及び掴み爪の動きを示した図である。
【図１３】同じく、本実施形態のクランプ装置の把持アーム及び掴み爪の動きを示した図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０ クランプ装置
１２ 固定フレーム
１２Ａ 前板
１２Ｂ 後板
１２Ｃ 側板
１４ 可動フレーム
１６ 把持アーム
１６Ａ １６Ｂ 板状部材
１６Ｃ 連結片
１８ 掴み爪
１８Ａ 係止片
２０ ブラケット
２０Ａ 取付片
２０Ｂ 取付部
２０Ｃ 取付孔
２１ ボス及びボルト・ナット
２２ ガイドレール
２３ ボルト
２４ ストッパ
２６ 接続部
２８ ガイド部
３０Ａ ３０Ｂ 摺動片
３２ 連結リンク
３２Ａ 端部
３２Ｂ 他端
３４ 固定孔
３５ ボス及びボルト・ナット
３６ ３８ 取付孔
４０ ボルト
１００ 建設機械
１０１ アーム
１０２ ブーム
１０４ １０６ 油圧シリンダ
１０６Ａ ピストン
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| 【出願人】 |
【識別番号】５０４２２８８５２
【氏名又は名称】株式会社協生産業
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| 【出願日】 |
平成１６年６月１４日（２００４．６．１４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０６９５４
【弁理士】
【氏名又は名称】岩城 全紀
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| 【公開番号】 |
特開２００５−３４８６７９（Ｐ２００５−３４８６７９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１７年１２月２２日（２００５．１２．２２） |
| 【出願番号】 |
特願２００４−１７４８６９（Ｐ２００４−１７４８６９） |
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