JP7604243B2

JP7604243B2 - Clamshell Bucket

Info

Publication number: JP7604243B2
Application number: JP2021006294A
Authority: JP
Inventors: 香純磯貝; 昭稲元; 誠治関
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2021-01-19
Filing date: 2021-01-19
Publication date: 2024-12-23
Anticipated expiration: 2041-01-19
Also published as: JP2022110715A

Description

本発明は、ロープを用いて一対のシェルを開閉させるロープ式のクラムシェルバケットに関する。 The present invention relates to a rope-operated clamshell bucket that uses a rope to open and close a pair of shells.

近年、国内の都市部では、高層ビルの建て替え需要が増加しており、工期短縮や軟弱地盤での地下工事の安定施工を目的として、地上と地下で同時に施工する逆打ち工法に対応した深礎掘削機のニーズが高まっている。逆打ち工法の施工現場では、屋内での掘削作業を行うことから、作業時の高さが制限されており、深礎掘削機のクラムシェルバケットを高く持ち上げることができない。クラムシェルバケットは、開閉可能な一対のシェルにより、土木工事での土砂を荷揚げし、一対のシェルをダンプトラックの荷台の上方で開いて、土砂をダンプトラックの荷台に積み込む。 In recent years, there has been an increasing demand for rebuilding high-rise buildings in urban areas across Japan, and there is a growing need for deep foundation excavators that are compatible with the inverted construction method, which involves simultaneous construction above and below ground, in order to shorten construction times and ensure stable underground construction on soft ground. At inverted construction sites, where excavation work is carried out indoors, the working height is limited and the clamshell bucket of the deep foundation excavator cannot be lifted very high. The clamshell bucket unloads soil from civil engineering works using a pair of shells that can be opened and closed, and the shells are opened above the bed of a dump truck to load the soil onto the bed of the dump truck.

主な深礎掘削機として、クローラクレーンをベースとした機械式クラムシェルが挙げられる。機械式クラムシェルでは、ロープによって動作するロープ式のクラムシェルバケットが用いられている。ロープ式のクラムシェルバケットでは、一対のシェルが開くのに伴い、一対のシェルの位置が下方に変化して、クラムシェルバケットの高さが高くなる。このように、一対のシェルを開いた時と閉じた時のクラムシェルバケットの高さの差が大きくなるため、作業時の高さが制限される施工現場では、クラムシェルバケットの取り扱いに注意を要する。また、土砂をダンプトラックの荷台に積み込む際に、一対のシェルが荷台の底部に接触して、荷台の底部を損傷することが懸念される。 The main type of deep foundation excavator is a mechanical clamshell based on a crawler crane. Mechanical clamshells use a rope-type clamshell bucket that is operated by a rope. In a rope-type clamshell bucket, as the pair of shells open, the position of the pair of shells changes downward, and the height of the clamshell bucket increases. As such, the difference in height of the clamshell bucket when the pair of shells are open and closed becomes large, so care must be taken when handling the clamshell bucket at construction sites where the working height is limited. In addition, when soil and sand are loaded onto the bed of a dump truck, there is a concern that the pair of shells may come into contact with the bottom of the bed and damage the bottom of the bed.

これに対し、特許文献１に記載されたクラムシェルバケットでは、全体構造での高さ寸法を低くするため、吊下げフレームとクラムシェルとを繋ぐバケットリンクを屈曲形状に形成している。バケットリンクの屈曲上半部の中間位置が吊下げフレームに連結され、バケットリンクの屈曲下半部の端部が一方のクラムシェルに連結されている。また、バケットリンクの屈曲上半部の先端が他方のクラムシェルと連結される連結リンクと連結されている。このようなリンク構造によって、一対のクラムシェルが閉じた状態でのクラムシェルバケットの全高さ寸法を小さくしている。 In contrast, in the clamshell bucket described in Patent Document 1, the bucket link connecting the suspension frame and the clamshell is formed in a bent shape to reduce the height dimension of the entire structure. The middle position of the bent upper half of the bucket link is connected to the suspension frame, and the end of the bent lower half of the bucket link is connected to one of the clamshells. In addition, the tip of the bent upper half of the bucket link is connected to a connecting link that is connected to the other clamshell. This link structure reduces the overall height dimension of the clamshell bucket when the pair of clamshells are closed.

特開２００３－１８４１２３号公報JP 2003-184123 A

しかしながら、特許文献１に記載されたクラムシェルバケットでは、一対のクラムシェルが開く際に、一対のクラムシェルの位置の下方への変化が大きくなる。そのため、一対のクラムシェルを開いた時と閉じた時のクラムシェルバケットの高さの差を小さくするのは難しい。 However, in the clamshell bucket described in Patent Document 1, when the pair of clamshells open, the position of the pair of clamshells changes significantly downward. Therefore, it is difficult to reduce the difference in height of the clamshell bucket when the pair of clamshells is open and closed.

本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、一対のシェルを開いた時と閉じた時の高さの差を小さくするロープ式のクラムシェルバケットを提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a rope-type clamshell bucket that reduces the difference in height between when a pair of shells are open and when they are closed.

上記目的を達成するために、代表的な本発明は、互いの開口部同士が対向する閉位置と前記開口部同士が離隔する開位置との間で回動する開閉可能な一対のシェルと、前記閉位置に配置された前記一対のシェルの前記開口部の上方で、連結ピンによって前記一対のシェルが回動可能に連結され、上下方向に移動して、前記一対のシェルを開閉させる移動体と、前記連結ピンの中心を通る鉛直面を挟む一方側の空間と他方側の空間のそれぞれで、支持ピンによって前記シェルを前記閉位置と前記開位置との間で回動可能に支持する支持体と、前記移動体と前記支持体のそれぞれに設けられて、前記移動体を上下方向に移動させるロープが掛け回されるシーブとを備えるクラムシェルバケットであって、前記シェルは、底面部と、前記底面部から突出して互いに対向する一対の側面部とを有し、前記側面部は、上縁部に位置して前記シェルの外端部から前記鉛直面に向かって延びる上縁板と、前記開口部の縁部に位置する開口縁板と、前記上縁板と前記開口縁板の間に位置する側板とを有し、前記上縁板は、前記側板よりも厚い厚板部であり、前記支持ピンは、前記一対のシェルが前記閉位置に配置された状態で、前記一方側の空間と前記他方側の空間のそれぞれで、前記鉛直面に直交する直交方向における前記一対のシェルの前記上縁板の前記外端部よりも前記鉛直面側の位置に設けられ、前記支持体は、支持フレームと、リンクピンによって前記支持フレームに連結されるとともに前記支持ピンによって前記シェルに連結されたリンクとを有し、前記支持ピンは、前記上縁板における、前記直交方向における前記外端部よりも前記鉛直面側かつ前記リンクピンよりも前記外端部側の位置に設けられたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a representative aspect of the present invention is a clamshell bucket including a pair of openable and closable shells that rotate between a closed position in which their openings face each other and an open position in which the openings are spaced apart, a movable body that rotatably connects the pair of shells by a connecting pin above the openings of the pair of shells arranged in the closed position and moves in a vertical direction to open and close the pair of shells, supports that rotatably support the shells between the closed position and the open position by a support pin in each of a space on one side and a space on the other side of a vertical plane passing through the center of the connecting pin, and sheaves that are provided on each of the movable body and the support and around which a rope that moves the movable body in a vertical direction is hung, wherein the shells have a bottom surface portion and a pair of side surfaces that protrude from the bottom surface portion and face each other, and the side surfaces have an upper edge the shell has an upper edge plate located at a portion of the opening and extending from the outer end of the shell toward the vertical plane, an opening edge plate located at the edge of the opening, and a side plate located between the upper edge plate and the opening edge plate, the upper edge plate being a thick plate portion thicker than the side plates, the support pin being provided in each of the one-side space and the other-side space when the pair of shells are arranged in the closed position, at a position closer to the vertical plane than the outer end of the upper edge plate of the pair of shells in a perpendicular direction perpendicular to the vertical plane, the support body having a support frame and a link connected to the support frame by a link pin and to the shell by the support pin, and the support pin being provided at a position on the upper edge plate closer to the vertical plane than the outer end in the perpendicular direction and closer to the outer end than the link pin .

本発明によれば、一対のシェルを開いた時と閉じた時のクラムシェルバケットの高さの差を小さくすることができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 According to the present invention, it is possible to reduce the difference in height of the clamshell bucket when the pair of shells is open and closed. Note that the problems, configurations, and effects other than those described above will become clear from the description of the embodiment below.

本発明に係るクラムシェルバケットが設けられた作業機械の代表例である掘削機の側面図である。1 is a side view of an excavator, which is a representative example of a work machine provided with a clamshell bucket according to the present invention. 図１に示すクラムシェルバケットを拡大して示す正面図である。FIG. 2 is an enlarged front view of the clamshell bucket shown in FIG. 1 . 開いた状態のクラムシェルバケットを示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the clamshell bucket in an open position. 従来のクラムシェルバケットの例を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing an example of a conventional clamshell bucket. 本実施形態のクラムシェルバケットと従来のクラムシェルバケットのそれぞれの開閉時の高さの変化を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing changes in height when the clamshell bucket of the present embodiment and a conventional clamshell bucket are opened and closed.

本発明に係るクラムシェルバケットの実施形態について、図面を用いて説明する。図１は、本発明に係るクラムシェルバケットが設けられた作業機械の代表例である掘削機１の側面図である。 An embodiment of the clamshell bucket according to the present invention will be described with reference to the drawings. Figure 1 is a side view of an excavator 1, which is a representative example of a work machine equipped with a clamshell bucket according to the present invention.

掘削機１は、クローラクレーンをベースとした機械式クラムシェルである。掘削機１は、下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、上部旋回体３に取り付けられたブーム４と、ロープ式のクラムシェルバケット５とを備える。下部走行体２と上部旋回体３は、掘削機１の本体の一例である。下部走行体２は、左右一対の無限軌道６を備える。走行モータ（図示省略）の回転が左右一対の無限軌道６に伝達されて、無限軌道６が回転すると、掘削機１が走行する。 The excavator 1 is a mechanical clamshell based on a crawler crane. The excavator 1 comprises a lower running body 2, an upper rotating body 3 rotatably mounted on the lower running body 2, a boom 4 attached to the upper rotating body 3, and a rope-type clamshell bucket 5. The lower running body 2 and the upper rotating body 3 are an example of the main body of the excavator 1. The lower running body 2 comprises a pair of left and right endless tracks 6. When the rotation of a travel motor (not shown) is transmitted to the pair of left and right endless tracks 6 and the endless tracks 6 rotate, the excavator 1 travels.

上部旋回体３は、下部走行体２に支持されて、旋回モータ（図示省略）によって旋回する。上部旋回体３は、ベースとなる旋回フレーム７と、旋回フレーム７の前部に配置されたキャブ８と、旋回フレーム７の後部に配置されたカウンタウェイト９とを備える。ブーム４は、旋回フレーム７の前部に上下方向に回動可能に取り付けられている。カウンタウェイト９は、ブーム４との重量バランスを取るための重量物であり、旋回フレーム７に支持されている。 The upper rotating body 3 is supported by the lower traveling body 2 and rotates by a rotating motor (not shown). The upper rotating body 3 comprises a rotating frame 7 that serves as a base, a cab 8 arranged at the front of the rotating frame 7, and a counterweight 9 arranged at the rear of the rotating frame 7. The boom 4 is attached to the front of the rotating frame 7 so that it can rotate up and down. The counterweight 9 is a heavy object that balances the weight of the boom 4 and is supported by the rotating frame 7.

キャブ８には、掘削機１を操作するオペレータが搭乗する内部空間が形成されている。キャブ８の内部には、オペレータが着席するシート（図示省略）と、シートに着席したオペレータが操作する操作装置（ステアリング、ペダル、レバー、スイッチなど）が配置されている。キャブ８に搭乗したオペレータは、操作装置によって、下部走行体２の走行、上部旋回体３の旋回、ブーム４の上下方向の回動、及び、クラムシェルバケット５の動作を操作する。 The cab 8 defines an interior space in which an operator who operates the excavator 1 sits. Inside the cab 8, there is a seat (not shown) on which the operator sits, and operating devices (steering wheel, pedals, levers, switches, etc.) operated by the operator seated in the seat. The operator in the cab 8 uses the operating devices to control the travel of the lower traveling body 2, the rotation of the upper rotating body 3, the vertical rotation of the boom 4, and the operation of the clamshell bucket 5.

クラムシェルバケット５には、ワイヤーロープである昇降ロープ１０と開閉ロープ１１が取り付けられている。クラムシェルバケット５は、昇降ロープ１０と開閉ロープ１１の２本のロープによって動作する。上部旋回体３には、昇降ロープ１０が巻回された補助ドラム（図示省略）と開閉ロープ１１が巻回された主巻ドラム（図示省略）の２つのドラムが搭載されている。昇降ロープ１０と開閉ロープ１１は、それぞれドラムとクラムシェルバケット５の間で、ブーム４の先端部に架け渡される。クラムシェルバケット５の動作時に、昇降ロープ１０と開閉ロープ１１は、それぞれドラムから繰り出され、ドラムに巻き取られる。クラムシェルバケット５によって、土砂が掘削されてダンプトラック１２の荷台１３に積み込まれる。 The clamshell bucket 5 is attached with a lifting rope 10 and an opening/closing rope 11, which are wire ropes. The clamshell bucket 5 operates with two ropes, the lifting rope 10 and the opening/closing rope 11. The upper rotating body 3 is equipped with two drums, an auxiliary drum (not shown) around which the lifting rope 10 is wound, and a main hoist drum (not shown) around which the opening/closing rope 11 is wound. The lifting rope 10 and the opening/closing rope 11 are each hung between the drum and the clamshell bucket 5 at the tip of the boom 4. When the clamshell bucket 5 is in operation, the lifting rope 10 and the opening/closing rope 11 are each unwound from the drum and wound onto the drum. The clamshell bucket 5 excavates soil and loads it onto the bed 13 of the dump truck 12.

クラムシェルバケット５には、振れ止めロープ１４が取り付けられている。振れ止めロープ１４は、上部旋回体３とクラムシェルバケット５の間で、ブーム４に架け渡される。振れ止めロープ１４によって、昇降ロープ１０と開閉ロープ１１に吊られたクラムシェルバケット５の回転が防止される。図２は、図１に示すクラムシェルバケット５を拡大して示す正面図である。図３は、開いた状態のクラムシェルバケット５を示す正面図である。 An anti-sway rope 14 is attached to the clamshell bucket 5. The anti-sway rope 14 is stretched across the boom 4 between the upper rotating body 3 and the clamshell bucket 5. The anti-sway rope 14 prevents the clamshell bucket 5, which is suspended by the lifting rope 10 and the opening/closing rope 11, from rotating. Figure 2 is an enlarged front view of the clamshell bucket 5 shown in Figure 1. Figure 3 is a front view of the clamshell bucket 5 in an open state.

クラムシェルバケット５は、閉位置Ｐ１と開位置Ｐ２との間で開閉可能な一対のシェル１５、１６と、一対のシェル１５、１６を開閉可能に支持する支持体２０と、支持体２０に対して上下方向に相対的に移動する移動体３０と、支持体２０と移動体３０のそれぞれに設けられた複数のシーブ４０、４１とを備える。一対のシェル１５、１６は、開閉可能に互いに連結され、支持体２０によって支持された状態で、移動体３０の上下方向の移動に伴い開閉する。支持体２０は、昇降ロープ１０によって吊下げられている。移動体３０は、シーブ４０、４１を介して、開閉ロープ１１によって吊下げられている。 The clamshell bucket 5 comprises a pair of shells 15, 16 that can be opened and closed between a closed position P1 and an open position P2, a support 20 that supports the pair of shells 15, 16 so that they can be opened and closed, a moving body 30 that moves vertically relative to the support 20, and a number of sheaves 40, 41 provided on the support 20 and the moving body 30, respectively. The pair of shells 15, 16 are connected to each other so that they can be opened and closed, and open and close as the moving body 30 moves vertically while being supported by the support 20. The support 20 is suspended by a lifting rope 10. The moving body 30 is suspended by an opening and closing rope 11 via the sheaves 40, 41.

支持体２０は、クラムシェルバケット５の上部フレームである支持フレーム２１と、回動可能なリンク２２とを有する。昇降ロープ１０は、支持フレーム２１の上側に配置されたソケット２３と固定材２４によって、支持フレーム２１に固定されている。ソケット２３は、昇降ロープ１０に取り付けられ、固定材２４は、ソケット２３と支持フレーム２１のそれぞれにピン（図示省略）によって取り付けられている。支持フレーム２１は、ソケット２３と固定材２４を介して、昇降ロープ１０によって吊下げられている。なお、昇降ロープ１０は、支持フレーム２１に直接固定してもよい。 The support body 20 has a support frame 21, which is the upper frame of the clamshell bucket 5, and a rotatable link 22. The lifting rope 10 is fixed to the support frame 21 by a socket 23 and a fixing member 24 arranged on the upper side of the support frame 21. The socket 23 is attached to the lifting rope 10, and the fixing member 24 is attached to the socket 23 and the support frame 21 by a pin (not shown). The support frame 21 is suspended by the lifting rope 10 via the socket 23 and the fixing member 24. The lifting rope 10 may be fixed directly to the support frame 21.

支持体２０は、支持ピン２５、２６によって、一対のシェル１５、１６のそれぞれを閉位置Ｐ１と開位置Ｐ２との間で回動可能に支持している。一対のシェル１５、１６は、支持体２０に取り付けられた支持ピン２５、２６によって、それぞれ回動可能かつ開閉可能に支持体２０に連結されている。一対のシェル１５、１６のうち、一方のシェル１５は、支持フレーム２１に取り付けられた一方の支持ピン２５によって支持され、他方のシェル１６は、リンク２２に取り付けられた他方の支持ピン２６によって支持される。 The support body 20 supports each of the pair of shells 15, 16 by support pins 25, 26 so that they can rotate between a closed position P1 and an open position P2. The pair of shells 15, 16 are connected to the support body 20 by support pins 25, 26 attached to the support body 20 so that they can rotate and be opened and closed. Of the pair of shells 15, 16, one shell 15 is supported by one support pin 25 attached to the support frame 21, and the other shell 16 is supported by the other support pin 26 attached to the link 22.

支持フレーム２１は、斜め下方に向かって一方のシェル１５まで延びる支持ロッド２７を有する。リンク２２の上端部は、支持フレーム２１に取り付けられたリンクピン２８に取り付けられている。リンク２２は、支持フレーム２１から斜め下方に向かって他方のシェル１６まで延びる。一方の支持ピン２５は、支持ロッド２７の下端部に取り付けられ、他方の支持ピン２６は、リンク２２の下端部に取り付けられている。リンク２２は、リンクピン２８によって支持フレーム２１に回動可能に連結されるとともに、支持ピン２６によってシェル１６に回動可能に連結されている。 The support frame 21 has a support rod 27 that extends diagonally downward to one of the shells 15. The upper end of the link 22 is attached to a link pin 28 attached to the support frame 21. The link 22 extends diagonally downward from the support frame 21 to the other shell 16. One support pin 25 is attached to the lower end of the support rod 27, and the other support pin 26 is attached to the lower end of the link 22. The link 22 is rotatably connected to the support frame 21 by the link pin 28, and is rotatably connected to the shell 16 by the support pin 26.

上下方向に離隔する上下のシーブ４０、４１のうち、上方に位置する複数のシーブ４０は、支持体２０の支持フレーム２１に取り付けられ、下方に位置する複数のシーブ４１は、移動体３０に取り付けられている。開閉ロープ１１は、移動体３０に設けられたシーブ４１と支持体２０に設けられたシーブ４０のそれぞれの周りで折り返しつつ、下方のシーブ４１と上方のシーブ４０とに順に掛けられる。開閉ロープ１１は、複数のシーブ４０、４１に掛け回されて、支持フレーム２１の固定部２９に固定される。シーブ４１及び移動体３０は、シーブ４０の下方で、開閉ロープ１１の巻き上げにより上方に移動し、開閉ロープ１１の繰り出しにより下方に移動する。 Of the upper and lower sheaves 40, 41 spaced apart in the vertical direction, the upper multiple sheaves 40 are attached to the support frame 21 of the support body 20, and the lower multiple sheaves 41 are attached to the moving body 30. The opening and closing rope 11 is folded back around the sheaves 41 provided on the moving body 30 and the sheaves 40 provided on the support body 20, and is hung in turn around the lower sheave 41 and the upper sheave 40. The opening and closing rope 11 is hung around the multiple sheaves 40, 41 and fixed to the fixed part 29 of the support frame 21. The sheaves 41 and moving body 30 move upward below the sheaves 40 as the opening and closing rope 11 is wound up, and move downward as the opening and closing rope 11 is unwound.

開閉ロープ１１は、支持体２０に対して、クラムシェルバケット５の下部フレームである移動体３０を上下方向に移動させる。支持フレーム２１にはロープガイド４２が設けられている。開閉ロープ１１は、ロープガイド４２を通過して、ロープガイド４２によってガイドされる。クラムシェルバケット５が傾いたときに、ロープガイド４２によって、開閉ロープ１１がシーブ４０、４１の溝縁に接触して変則的な外力を受けるのが防止される。これにより、開閉ロープ１１の寿命が長くなる。なお、ロープガイド４２は、複数のローラで開閉ロープ１１を挟み込む構造のガイドであってもよい。 The opening and closing ropes 11 move the moving body 30, which is the lower frame of the clamshell bucket 5, in the vertical direction relative to the support body 20. A rope guide 42 is provided on the support frame 21. The opening and closing ropes 11 pass through the rope guide 42 and are guided by the rope guide 42. When the clamshell bucket 5 tilts, the rope guide 42 prevents the opening and closing ropes 11 from contacting the groove edges of the sheaves 40 and 41 and receiving irregular external forces. This extends the life of the opening and closing ropes 11. The rope guide 42 may be a guide structured to clamp the opening and closing ropes 11 between multiple rollers.

一対のシェル１５、１６のそれぞれの開口部５０は、土砂が流出入する流出入口であり、一対のシェル１５、１６が開位置Ｐ２に配置された状態で、下方に向かって開放される。一対のシェル１５、１６は、互いの開口部５０同士が対向して閉鎖される閉位置Ｐ１と、互いの開口部５０同士が離隔して開放される開位置Ｐ２との間で回動して開閉する。閉位置Ｐ１に配置された一対のシェル１５、１６の開口部５０の上方で、一対のシェル１５、１６は、連結ピン３１によって、移動体３０に回動可能に連結されるとともに、互いに回動可能に連結されている。 The openings 50 of each of the pair of shells 15, 16 are inlets and outlets through which soil and sand flow in and out, and are open downward when the pair of shells 15, 16 are arranged in the open position P2. The pair of shells 15, 16 rotate between a closed position P1 in which the openings 50 face each other and are closed, and an open position P2 in which the openings 50 are spaced apart and open to open and close. Above the openings 50 of the pair of shells 15, 16 arranged in the closed position P1, the pair of shells 15, 16 are rotatably connected to the moving body 30 by a connecting pin 31, and are also rotatably connected to each other.

一対のシェル１５、１６のそれぞれは、底面部６０と、底面部６０から突出して互いに間隔をあけて対向する一対の側面部７０とを有する。一対のシェル１５、１６が閉位置Ｐ１に配置された状態で、底面部６０は、シェル１５、１６の底部に位置し、一対の側面部７０は、底面部６０から上方に突出する。シェル１５、１６の内部には、底面部６０と一対の側面部７０によって囲まれた土砂溜め空間が形成される。土砂は、シェル１５、１６の内部で底面部６０によって受けられる。底面部６０は、シェル１５、１６の開口部５０の縁に位置する縁部を含む垂直部６１と、垂直部６１から上方に向けて湾曲して延びる湾曲部６２とを有する。 Each of the pair of shells 15, 16 has a bottom portion 60 and a pair of side portions 70 that protrude from the bottom portion 60 and face each other at a distance. When the pair of shells 15, 16 are arranged in the closed position P1, the bottom portion 60 is located at the bottom of the shells 15, 16, and the pair of side portions 70 protrude upward from the bottom portion 60. Inside the shells 15, 16, a soil collection space is formed surrounded by the bottom portion 60 and the pair of side portions 70. Soil is received by the bottom portion 60 inside the shells 15, 16. The bottom portion 60 has a vertical portion 61 that includes an edge portion located at the edge of the opening 50 of the shells 15, 16, and a curved portion 62 that curves and extends upward from the vertical portion 61.

底面部６０の垂直部６１は、一対のシェル１５、１６が開位置Ｐ２に配置された状態で、水平面に対して垂直に配置される。底面部６０の先端に位置する垂直部６１の先端部は、地面の掘削時に、底面部６０のなかで最初に地面に接触する。底面部６０には、複数の掘削爪６３が取り付けられている。複数の掘削爪６３は、互いに間隔をあけて配置されて、垂直部６１の先端部から地面に向けて突出する。地面の掘削時に、垂直部６１を水平面に対し垂直にすることで、底面部６０から地面に加えられる力が分散されずに地面に対して垂直方向に沿って作用し、底面部６０から地面へ力が効率よく伝達される。そのため、掘削爪６３及び垂直部６１が地面に食い込みやすくなる。 The vertical portion 61 of the bottom portion 60 is arranged perpendicular to the horizontal plane when the pair of shells 15, 16 are arranged in the open position P2. The tip of the vertical portion 61 located at the tip of the bottom portion 60 is the first of the bottom portion 60 to contact the ground when digging the ground. A plurality of digging claws 63 are attached to the bottom portion 60. The plurality of digging claws 63 are arranged at intervals from each other and protrude toward the ground from the tip of the vertical portion 61. By making the vertical portion 61 perpendicular to the horizontal plane when digging the ground, the force applied from the bottom portion 60 to the ground acts along the vertical direction to the ground without being dispersed, and the force is efficiently transmitted from the bottom portion 60 to the ground. Therefore, the digging claws 63 and the vertical portion 61 are easily inserted into the ground.

底面部６０は、底面部６０の上縁部に位置する上縁板６４と、シェル１５、１６の開口部５０の縁部に位置する開口縁板６５と、上縁板６４と開口縁板６５の間に位置する底板６６とを有する。互いに接続された上縁板６４、底板６６、及び、開口縁板６５によって、底面部６０が形成されている。垂直部６１は、底面部６０の開口縁板６５の部分であり、湾曲部６２は、底面部６０の上縁板６４と底板６６の部分である。 The bottom surface portion 60 has an upper edge plate 64 located at the upper edge of the bottom surface portion 60, an opening edge plate 65 located at the edge of the opening 50 of the shells 15, 16, and a bottom plate 66 located between the upper edge plate 64 and the opening edge plate 65. The bottom surface portion 60 is formed by the upper edge plate 64, the bottom plate 66, and the opening edge plate 65, which are connected to each other. The vertical portion 61 is a portion of the opening edge plate 65 of the bottom surface portion 60, and the curved portion 62 is a portion of the upper edge plate 64 and the bottom plate 66 of the bottom surface portion 60.

上縁板６４は、底面部６０の上縁部を含む板部であり、開口縁板６５は、開口部５０の縁部を含む板部である。底板６６は、上縁板６４と開口縁板６５に接続する板部であり、上縁板６４と開口縁板６５の間で湾曲する。上縁板６４と開口縁板６５は、底板６６よりも厚い底面部６０の厚板部である。底板６６は、上縁板６４及び開口縁板６５よりも薄い底面部６０の薄板部である。 The upper edge plate 64 is a plate portion including the upper edge of the bottom surface portion 60, and the opening edge plate 65 is a plate portion including the edge of the opening 50. The bottom plate 66 is a plate portion that connects the upper edge plate 64 and the opening edge plate 65, and curves between the upper edge plate 64 and the opening edge plate 65. The upper edge plate 64 and the opening edge plate 65 are thick plate portions of the bottom surface portion 60 that are thicker than the bottom plate 66. The bottom plate 66 is a thin plate portion of the bottom surface portion 60 that is thinner than the upper edge plate 64 and the opening edge plate 65.

側面部７０は、側面部７０の上縁部に位置する上縁板７１と、シェル１５、１６の開口部５０の縁部に位置する開口縁板７２と、上縁板７１と開口縁板７２の間に位置する側板７３とを有する。互いに接続された上縁板７１、側板７３、及び、開口縁板７２によって、側面部７０が形成されている。側面部７０の上縁板７１は、底面部６０の上縁板６４と接続する。側面部７０の開口縁板７２は、底面部６０の開口縁板６５と接続する。側面部７０の側板７３は、底面部６０の底板６６と接続する。 The side surface portion 70 has an upper edge plate 71 located at the upper edge of the side surface portion 70, an opening edge plate 72 located at the edge of the opening 50 of the shells 15 and 16, and a side plate 73 located between the upper edge plate 71 and the opening edge plate 72. The side surface portion 70 is formed by the upper edge plate 71, the side plate 73, and the opening edge plate 72, which are connected to each other. The upper edge plate 71 of the side surface portion 70 is connected to the upper edge plate 64 of the bottom surface portion 60. The opening edge plate 72 of the side surface portion 70 is connected to the opening edge plate 65 of the bottom surface portion 60. The side plate 73 of the side surface portion 70 is connected to the bottom plate 66 of the bottom surface portion 60.

上縁板７１は、側面部７０の上縁部を含む板部であり、開口縁板７２は、開口部５０の縁部を含む板部である。側板７３は、上縁板７１と開口縁板７２に接続する板部である。上縁板７１と開口縁板７２は、側板７３よりも厚い側面部７０の厚板部である。側板７３は、上縁板７１及び開口縁板７２よりも薄い側面部７０の薄板部である。厚板部である底面部６０の上縁板６４と開口縁板６５、及び、側面部７０の上縁板７１及び開口縁板７２によって、シェル１５、１６の剛性が確保される。 The upper edge plate 71 is a plate portion including the upper edge of the side portion 70, and the opening edge plate 72 is a plate portion including the edge of the opening 50. The side plate 73 is a plate portion that connects the upper edge plate 71 and the opening edge plate 72. The upper edge plate 71 and the opening edge plate 72 are thick plate portions of the side portion 70 that are thicker than the side plate 73. The side plate 73 is a thin plate portion of the side portion 70 that is thinner than the upper edge plate 71 and the opening edge plate 72. The rigidity of the shells 15, 16 is ensured by the thick plate portions of the upper edge plate 64 and the opening edge plate 65 of the bottom portion 60, and the upper edge plate 71 and the opening edge plate 72 of the side portion 70.

移動体３０は、一対のシェル１５、１６の開口部５０の上方で、連結ピン３１と一体に上下方向に移動して、連結ピン３１の中心回りに一対のシェル１５、１６を回動させつつ、一対のシェル１５、１６を開閉させる。その際、移動体３０は、連結ピン３１によって、一対のシェル１５、１６の連結ピン３１との連結部に上下方向の力を加える。一対のシェル１５、１６は、移動体３０から受ける力によって、支持ピン２５、２６の中心回りに閉位置Ｐ１と開位置Ｐ２との間で回動して開閉する。 The moving body 30 moves vertically together with the connecting pin 31 above the opening 50 of the pair of shells 15, 16, rotating the pair of shells 15, 16 around the center of the connecting pin 31 and opening and closing the pair of shells 15, 16. At that time, the moving body 30 applies a vertical force to the connection between the pair of shells 15, 16 and the connecting pin 31 via the connecting pin 31. The pair of shells 15, 16 rotate around the center of the support pins 25, 26 between the closed position P1 and the open position P2 by the force received from the moving body 30, opening and closing them.

昇降ロープ１０と開閉ロープ１１を同時に巻き上げることで、クラムシェルバケット５が上昇し、昇降ロープ１０と開閉ロープ１１を同時に繰り出すことで、クラムシェルバケット５が下降する。昇降ロープ１０を停止した状態で、開閉ロープ１１を繰り出すことで、移動体３０が下方に移動し、移動体３０の自重により一対のシェル１５、１６が閉位置Ｐ１から開位置Ｐ２に回動して開く。また、昇降ロープ１０を停止した状態で、開閉ロープ１１を巻き上げることで、移動体３０が上方に移動し、一対のシェル１５、１６が開位置Ｐ２から閉位置Ｐ１に回動して閉じる。 The clamshell bucket 5 rises when the lifting rope 10 and the opening/closing rope 11 are wound up at the same time, and the clamshell bucket 5 descends when the lifting rope 10 and the opening/closing rope 11 are unwound at the same time. With the lifting rope 10 stopped, unwounding the opening/closing rope 11 causes the moving body 30 to move downward, and the pair of shells 15, 16 rotate from the closed position P1 to the open position P2 and open due to the weight of the moving body 30. Also, with the lifting rope 10 stopped, unwounding the opening/closing rope 11 causes the moving body 30 to move upward, and the pair of shells 15, 16 rotate from the open position P2 to the closed position P1 and close.

掘削機１によって地面を掘削するときには、キャブ８内のオペレータは、以下の操作によって、地面の掘削と土砂の積み込みを行う。まず、主に旋回レバーを操作して、地面の掘削位置の真上にクラムシェルバケット５を移動させる。主巻クラッチレバーと捕巻クラッチレバーを中立にし、開閉ウインチと支持ウインチの保持スイッチをオフにする。主巻ブレーキペダルと捕巻ブレーキペダルをいくぶん緩めた状態で、クラムシェルバケット５を自重によって自由降下させる。クラムシェルバケット５の降下速度は、主巻ブレーキペダルと捕巻ブレーキペダルの操作量によって調整する。主巻ブレーキペダルと捕巻ブレーキペダルの操作量が大きいほど、開閉ウインチと支持ウインチのブレーキ力が大きくなり、クラムシェルバケット５の降下速度が遅くなる。 When excavating the ground with the excavator 1, the operator in the cab 8 performs the following operations to excavate the ground and load soil. First, the operator mainly operates the swing lever to move the clamshell bucket 5 directly above the excavation position on the ground. The main winding clutch lever and the catch winding clutch lever are placed in neutral, and the holding switches of the open/close winch and the support winch are turned off. With the main winding brake pedal and the catch winding brake pedal somewhat loosened, the clamshell bucket 5 is allowed to freely fall under its own weight. The descent speed of the clamshell bucket 5 is adjusted by the amount of operation of the main winding brake pedal and the catch winding brake pedal. The greater the amount of operation of the main winding brake pedal and the catch winding brake pedal, the greater the braking force of the open/close winch and the support winch, and the slower the descent speed of the clamshell bucket 5.

クラムシェルバケット５が地面から２～３ｍの位置まで降下したときに、主巻クラッチレバーを操作して、開閉ロープ１１を繰り出す。開閉ロープ１１の繰り出しに伴い、支持体２０に設けられたシーブ４０と移動体３０に設けられたシーブ４１との距離が長くなり、移動体３０の自重によって、一対のシェル１５、１６が支持ピン２５、２６の中心回りに回動する。これにより、一対のシェル１５、１６は、開位置Ｐ２に配置されて開く。主巻ブレーキペダルと捕巻ブレーキペダルをいくぶん緩めた状態で、クラムシェルバケット５を自重によって自由降下させる。その際、開閉ロープ１１の張力が昇降ロープ１０の張力よりも小さくなるように調整して、一対のシェル１５、１６を閉じずに、クラムシェルバケット５を降下させる。 When the clamshell bucket 5 has descended to a position 2 to 3 m above the ground, the main winding clutch lever is operated to pay out the opening and closing rope 11. As the opening and closing rope 11 is paid out, the distance between the sheave 40 on the support 20 and the sheave 41 on the moving body 30 increases, and the pair of shells 15, 16 rotate around the center of the support pins 25, 26 due to the weight of the moving body 30. As a result, the pair of shells 15, 16 are positioned at the open position P2 and open. With the main winding brake pedal and the catch winding brake pedal somewhat loosened, the clamshell bucket 5 is allowed to freely fall under its own weight. At that time, the tension of the opening and closing rope 11 is adjusted to be smaller than the tension of the lifting rope 10, and the clamshell bucket 5 is lowered without closing the pair of shells 15, 16.

クラムシェルバケット５が着地したことは、ブーム４に架け渡された昇降ロープ１０と開閉ロープ１１の緩みによって認識される。クラムシェルバケット５の着地後に、主巻ブレーキペダルと捕巻ブレーキペダルを踏み、クラムシェルバケット５の降下を停止させる。巻上レバーを巻き上げ側に操作して、開閉ロープ１１のみを巻き上げる。開閉ロープ１１の巻き上げに伴い、支持体２０に設けられたシーブ４０と移動体３０に設けられたシーブ４１との距離が短くなり、移動体３０が上方に移動する。これにより、一対のシェル１５、１６は、開位置Ｐ２から閉位置Ｐ１に回動して閉じつつ、地面を掘削する。 The fact that the clamshell bucket 5 has landed is recognized by the slack in the lifting rope 10 and the opening/closing rope 11 that are stretched across the boom 4. After the clamshell bucket 5 has landed, the main winding brake pedal and the catch winding brake pedal are depressed to stop the descent of the clamshell bucket 5. The hoist lever is operated to the winding side to wind up only the opening/closing rope 11. As the opening/closing rope 11 is wound up, the distance between the sheave 40 on the support 20 and the sheave 41 on the moving body 30 becomes shorter, and the moving body 30 moves upward. As a result, the pair of shells 15, 16 rotate from the open position P2 to the closed position P1 to close, while excavating the ground.

一対のシェル１５、１６が完全に閉じた後、巻上レバーを巻き上げ側に操作したままにして、開閉ロープ１１を巻き上げると同時に、昇降ロープ１０を巻き上げる。これにより、クラムシェルバケット５を地切して上昇させる。一対のシェル１５、１６が閉じた直後は、昇降ロープ１０が緩み、開閉ロープ１１が張った状態であるため、一対のシェル１５、１６は、開かずに上昇する。 After the pair of shells 15, 16 are completely closed, the hoist lever is operated to the hoist side and the opening/closing rope 11 is wound up while the lifting rope 10 is also wound up. This causes the clamshell bucket 5 to break the ground and rise. Immediately after the pair of shells 15, 16 are closed, the lifting rope 10 is slack and the opening/closing rope 11 is taut, so the pair of shells 15, 16 rise without opening.

クラムシェルバケット５の上昇中には、開閉ロープ１１の張力が昇降ロープ１０の張力以上になるように調整して、一対のシェル１５、１６が閉じた状態を維持する。主に旋回レバーを操作して、ダンプトラック１２の荷台１３の真上の放土位置にクラムシェルバケット５を移動させる。主巻クラッチレバーを操作して、開閉ロープ１１を繰り出し、移動体３０を自由降下させる。これにより、一対のシェル１５、１６を開いて、土砂をダンプトラック１２の荷台１３に積み込む。 While the clamshell bucket 5 is rising, the tension of the opening/closing rope 11 is adjusted to be equal to or greater than the tension of the lifting rope 10, and the pair of shells 15, 16 are maintained in a closed state. The turning lever is mainly operated to move the clamshell bucket 5 to the soil discharge position directly above the bed 13 of the dump truck 12. The main hoist clutch lever is operated to pay out the opening/closing rope 11 and allow the moving body 30 to freely fall. This opens the pair of shells 15, 16, and the soil is loaded onto the bed 13 of the dump truck 12.

閉位置Ｐ１の一対のシェル１５、１６は、連結ピン３１の中心を通る鉛直面Ｋを挟んで互いに対向して配置される。支持ピン２５、２６は、鉛直面Ｋから離隔して鉛直面Ｋの左右の両側に位置し、鉛直面Ｋに対して対称に配置される。支持体２０は、鉛直面Ｋを挟む一方側の空間と他方側の空間のそれぞれで、支持ピン２５、２６によって、一対のシェル１５、１６のそれぞれを支持する。また、支持体２０は、片リンク構造であり、鉛直面Ｋを挟む一方側の空間で、支持フレーム２１によって一方のシェル１５を支持し、鉛直面Ｋを挟む他方側の空間で、リンク２２によって他方のシェル１６を支持する。 The pair of shells 15, 16 in the closed position P1 are arranged facing each other across a vertical plane K that passes through the center of the connecting pin 31. The support pins 25, 26 are located on both sides of the vertical plane K at a distance from the vertical plane K, and are arranged symmetrically with respect to the vertical plane K. The support body 20 supports each of the pair of shells 15, 16 by the support pins 25, 26 in the space on one side and the space on the other side of the vertical plane K. The support body 20 also has a single-link structure, and supports one shell 15 by the support frame 21 in the space on one side of the vertical plane K, and supports the other shell 16 by the link 22 in the space on the other side of the vertical plane K.

支持ピン２５、２６は、一対のシェル１５、１６が閉位置Ｐ１に配置された状態で、鉛直面Ｋを挟む一方側の空間と他方側の空間のそれぞれで、鉛直面Ｋに直交する直交方向Ｈにおける一対のシェル１５、１６の外端部５１よりも鉛直面Ｋ側の位置に設けられている。直交方向Ｈは、鉛直面Ｋに直交する水平方向である。シェル１５、１６の外端部５１は、直交方向Ｈにおいて、シェル１５、１６の鉛直面Ｋとは反対側に位置する外側の端部である。直交方向Ｈにおける配置位置をみたときに、支持ピン２５、２６とリンクピン２８は、それぞれ鉛直面Ｋから直交方向Ｈに離隔して、シェル１５、１６の外端部５１よりも鉛直面Ｋに近い位置に配置される。 When the pair of shells 15, 16 are arranged in the closed position P1, the support pins 25, 26 are provided in each of the spaces on one side and the other side of the vertical plane K, at positions closer to the vertical plane K than the outer ends 51 of the pair of shells 15, 16 in the orthogonal direction H perpendicular to the vertical plane K. The orthogonal direction H is a horizontal direction perpendicular to the vertical plane K. The outer ends 51 of the shells 15, 16 are the outer ends located on the opposite side of the vertical plane K of the shells 15, 16 in the orthogonal direction H. When viewed from their positions in the orthogonal direction H, the support pins 25, 26 and the link pin 28 are each spaced apart from the vertical plane K in the orthogonal direction H, and are arranged closer to the vertical plane K than the outer ends 51 of the shells 15, 16.

一対のシェル１５、１６の側面部７０の上縁板７１は、一対のシェル１５、１６が閉位置Ｐ１に配置された状態で、シェル１５、１６の外端部５１から鉛直面Ｋに向かって斜め上方に延びる。支持ピン２５、２６は、上縁板７１のシェル１５、１６の外端部５１よりも鉛直面Ｋ側の位置に設けられて、上縁板７１に連結される。支持ピン２５、２６は、上縁板７１において、シェル１５、１６の外端部５１と鉛直面Ｋから離隔した、シェル１５、１６の外端部５１と鉛直面Ｋの間の位置に配置される。 When the pair of shells 15, 16 are disposed in the closed position P1, the upper edge plate 71 of the side portion 70 of the pair of shells 15, 16 extends obliquely upward from the outer end 51 of the shells 15, 16 toward the vertical plane K. The support pins 25, 26 are provided at a position on the upper edge plate 71 closer to the vertical plane K than the outer end 51 of the shells 15, 16, and are connected to the upper edge plate 71. The support pins 25, 26 are disposed at a position on the upper edge plate 71 between the outer end 51 of the shells 15, 16 and the vertical plane K, spaced apart from the outer end 51 of the shells 15, 16 and the vertical plane K.

リンクピン２８は、支持体２０に設けられたシーブ４０の最上部を通る水平面とシーブ４０の最下部を通る水平面の間の領域内に配置されて、２つの水平面の間の領域内の位置で、シーブ４０の軸心方向からみて、シーブ４０に並設される。また、リンクピン２８は、シーブ４０の軸心からシーブ４０の半径方向の外側に離隔する位置に設けられる。 The link pin 28 is disposed in the region between a horizontal plane passing through the top of the sheave 40 provided on the support 20 and a horizontal plane passing through the bottom of the sheave 40, and is arranged in parallel to the sheave 40 when viewed from the axial direction of the sheave 40 at a position within the region between the two horizontal planes. The link pin 28 is also arranged at a position spaced apart from the axial center of the sheave 40 to the outside in the radial direction of the sheave 40.

リンク２２に取り付けられた支持ピン２６は、一対のシェル１５、１６が閉位置Ｐ１に配置された状態で、直交方向Ｈにおけるシェル１６の外端部５１よりも鉛直面Ｋ側かつリンクピン２８よりもシェル１６の外端部５１側の位置に設けられている。直交方向Ｈにおける配置位置をみたときに、支持ピン２６は、シェル１６の外端部５１から鉛直面Ｋ側に離隔して、リンクピン２８よりも鉛直面Ｋから離れた位置に配置される。 When the pair of shells 15, 16 are in the closed position P1, the support pin 26 attached to the link 22 is located closer to the vertical plane K than the outer end 51 of the shell 16 in the orthogonal direction H and closer to the outer end 51 of the shell 16 than the link pin 28. When viewed from the position in the orthogonal direction H, the support pin 26 is located away from the outer end 51 of the shell 16 toward the vertical plane K and farther from the vertical plane K than the link pin 28.

図４は、従来のクラムシェルバケット５Ａの例を示す正面図である。図５は、本実施形態のクラムシェルバケット５と従来のクラムシェルバケット５Ａのそれぞれの開閉時の高さの変化を示す正面図である。図５Ａは、従来のクラムシェルバケット５Ａを示す正面図である。図５Ｂと図５Ｃは、本実施形態のクラムシェルバケット５の２つの例を示す正面図である。図５Ｂに示すクラムシェルバケット５と図５Ｃに示すクラムシェルバケット５では、支持ピン２５、２６の位置が相違する。 Figure 4 is a front view showing an example of a conventional clamshell bucket 5A. Figure 5 is a front view showing the change in height when the clamshell bucket 5 of this embodiment and the conventional clamshell bucket 5A are opened and closed. Figure 5A is a front view showing the conventional clamshell bucket 5A. Figures 5B and 5C are front views showing two examples of the clamshell bucket 5 of this embodiment. The positions of the support pins 25, 26 are different between the clamshell bucket 5 shown in Figure 5B and the clamshell bucket 5 shown in Figure 5C.

従来のクラムシェルバケット５Ａは、一対のシェル１５、１６の外端部５１から突出するブラケット１７を有する。従来のクラムシェルバケット５Ａの支持ピン２５、２６は、ブラケット１７に取り付けられて、直交方向Ｈにおいて、一対のシェル１５、１６の外端部５１よりも外側の位置に配置される。支持ピン２５、２６及びブラケット１７以外の従来のクラムシェルバケット５Ａの構成は、本実施形態のクラムシェルバケット５の構成と同様である。 The conventional clamshell bucket 5A has a bracket 17 that protrudes from the outer ends 51 of the pair of shells 15, 16. The support pins 25, 26 of the conventional clamshell bucket 5A are attached to the bracket 17 and are positioned outside the outer ends 51 of the pair of shells 15, 16 in the perpendicular direction H. The configuration of the conventional clamshell bucket 5A other than the support pins 25, 26 and bracket 17 is the same as the configuration of the clamshell bucket 5 of this embodiment.

一対のシェル１５、１６が閉位置Ｐ１に配置された状態では、従来のクラムシェルバケット５Ａと本実施形態のクラムシェルバケット５は、同じ高さである。しかしながら、従来のクラムシェルバケット５Ａにおけるシェル１５、１６の回動半径Ｒ１と本実施形態のクラムシェルバケット５におけるシェル１５、１６の回動半径Ｒ２、Ｒ３は、互いに相違する。シェル１５、１６の回動半径Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、支持ピン２５、２６の中心から連結ピン３１の中心までの直線距離である。 When the pair of shells 15, 16 are arranged in the closed position P1, the conventional clamshell bucket 5A and the clamshell bucket 5 of this embodiment have the same height. However, the turning radius R1 of the shells 15, 16 in the conventional clamshell bucket 5A and the turning radius R2, R3 of the shells 15, 16 in the clamshell bucket 5 of this embodiment are different from each other. The turning radius R1, R2, R3 of the shells 15, 16 are the linear distances from the centers of the support pins 25, 26 to the center of the connecting pin 31.

本実施形態のクラムシェルバケット５では、支持ピン２５、２６が一対のシェル１５、１６の外端部５１よりも鉛直面Ｋ側に位置する。その結果、本実施形態のクラムシェルバケット５におけるシェル１５、１６の回動半径Ｒ２、Ｒ３は、従来のクラムシェルバケット５Ａにおけるシェル１５、１６の回動半径Ｒ１よりも小さくなる。また、支持ピン２５、２６の中心から底面部６０の先端までの垂直部６１に平行な直線距離Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を比較したときに、本実施形態のクラムシェルバケット５における直線距離Ｓ２、Ｓ３は、従来のクラムシェルバケット５Ａにおける直線距離Ｓ１よりも短い。 In the clamshell bucket 5 of this embodiment, the support pins 25, 26 are located closer to the vertical plane K than the outer ends 51 of the pair of shells 15, 16. As a result, the turning radii R2, R3 of the shells 15, 16 in the clamshell bucket 5 of this embodiment are smaller than the turning radius R1 of the shells 15, 16 in the conventional clamshell bucket 5A. In addition, when comparing the straight-line distances S1, S2, S3 parallel to the vertical portion 61 from the centers of the support pins 25, 26 to the tips of the bottom portion 60, the straight-line distances S2, S3 in the clamshell bucket 5 of this embodiment are shorter than the straight-line distance S1 in the conventional clamshell bucket 5A.

一対のシェル１５、１６が開位置Ｐ２に配置された状態では、支持ピン２５、２６の位置の差によって、本実施形態のクラムシェルバケット５の高さは、従来のクラムシェルバケット５Ａの高さよりも低くなる。支持ピン２５、２６の位置が鉛直面Ｋに近づくほど、回動半径Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及び直線距離Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が小さくなり、クラムシェルバケット５Ａ、５の高さが低くなる。 When the pair of shells 15, 16 are in the open position P2, the height of the clamshell bucket 5 of this embodiment is lower than the height of the conventional clamshell bucket 5A due to the difference in the positions of the support pins 25, 26. As the positions of the support pins 25, 26 approach the vertical plane K, the turning radii R1, R2, R3 and the linear distances S1, S2, S3 become smaller, and the height of the clamshell buckets 5A, 5 becomes lower.

図５Ｂに示すように、開閉ロープ１１の巻き上げ力をＦとする。また、支持ピン２５、２６の中心から底面部６０の先端までの直線距離をＬｂとし、支持ピン２５、２６の中心から鉛直面Ｋまでの直交方向Ｈの距離をＬｃとする。支持体２０に設けられたシーブ４０の数をｎとすると、移動体３０に設けられたシーブ４１の数はｎ＋１である。この場合に、連結ピン３１にかかる力Ｑｂは、Ｑｂ＝Ｆ×２（ｎ＋１）の算出式によって算出される。底面部６０の先端にかかる地面に対する掘削力Ｐｂは、Ｐｂ＝Ｑｂ×（Ｌｃ／Ｌｂ）の算出式によって算出される。 As shown in FIG. 5B, the winding force of the opening/closing rope 11 is F. The linear distance from the center of the support pins 25, 26 to the tip of the bottom surface 60 is Lb, and the distance in the perpendicular direction H from the center of the support pins 25, 26 to the vertical plane K is Lc. If the number of sheaves 40 provided on the support body 20 is n, the number of sheaves 41 provided on the moving body 30 is n+1. In this case, the force Qb applied to the connecting pin 31 is calculated by the formula Qb=F×2(n+1). The excavation force Pb applied to the tip of the bottom surface 60 against the ground is calculated by the formula Pb=Qb×(Lc/Lb).

掘削力Ｐｂの算出式から分かるように、開閉ロープ１１の巻き上げ力Ｆが同じときには、支持ピン２５、２６が鉛直面Ｋから離れて、支持ピン２５、２６の中心から鉛直面Ｋまでの直交方向Ｈの距離Ｌｃが長くなるほど、掘削力Ｐｂが大きくなる。これに対し、支持ピン２５、２６が鉛直面Ｋに近づいて、距離Ｌｃが短くなるほど、掘削力Ｐｂが小さくなる。また、支持ピン２５、２６の中心から底面部６０の先端までの直線距離Ｌｂが長くなるほど、掘削力Ｐｂが小さくなる。 As can be seen from the calculation formula for the excavation force Pb, when the winding force F of the opening/closing rope 11 is the same, the excavation force Pb increases as the support pins 25, 26 move away from the vertical plane K and the distance Lc in the perpendicular direction H from the center of the support pins 25, 26 to the vertical plane K increases. In contrast, the excavation force Pb decreases as the support pins 25, 26 move closer to the vertical plane K and the distance Lc decreases. Also, the longer the linear distance Lb from the center of the support pins 25, 26 to the tip of the bottom surface portion 60, the smaller the excavation force Pb.

一般的には、シーブ４０の数ｎは２であり、シーブ４１の数ｎ＋１は３である。これに対し、支持ピン２５、２６の位置に対応してシーブ４０の数ｎを増加させることで、掘削力Ｐｂが大きくなる。シーブ４１の数ｎ＋１は、シーブ４０の増加数と同じ数だけ増加する。シーブ４０の数ｎを増加させることで、従来のクラムシェルバケット５Ａの掘削力Ｐｂと同等の掘削力Ｐｂが本実施形態のクラムシェルバケット５に確保される。また、シーブ４０の数ｎ及びシーブ４１の数ｎ＋１を変更することで、移動体３０の移動速度及び一対のシェル１５、１６の閉じ速度が調整される。 In general, the number n of sheaves 40 is 2, and the number n+1 of sheaves 41 is 3. In contrast, by increasing the number n of sheaves 40 in accordance with the positions of the support pins 25, 26, the excavation force Pb increases. The number n+1 of sheaves 41 increases by the same number as the increased number of sheaves 40. By increasing the number n of sheaves 40, an excavation force Pb equivalent to that of the conventional clamshell bucket 5A is ensured in the clamshell bucket 5 of this embodiment. In addition, by changing the number n of sheaves 40 and the number n+1 of sheaves 41, the movement speed of the moving body 30 and the closing speed of the pair of shells 15, 16 are adjusted.

本実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。 This embodiment provides the following advantages, for example:

直交方向Ｈにおける配置位置をみたときに、クラムシェルバケット５の支持ピン２５、２６は、一対のシェル１５、１６の外端部５１よりも鉛直面Ｋ側に位置する。これにより、一対のシェル１５、１６の回動半径Ｒ２、Ｒ３が小さくなる。また、一対のシェル１５、１６が開位置Ｐ２に配置された状態で、クラムシェルバケット５の高さが低くなる。そのため、一対のシェル１５、１６を開いた時と閉じた時のクラムシェルバケット５の高さの差を従来のクラムシェルバケット５Ａよりも小さくすることができる。 When viewed in the position in the orthogonal direction H, the support pins 25, 26 of the clamshell bucket 5 are located closer to the vertical plane K than the outer ends 51 of the pair of shells 15, 16. This reduces the rotation radii R2, R3 of the pair of shells 15, 16. In addition, when the pair of shells 15, 16 are in the open position P2, the height of the clamshell bucket 5 is lowered. Therefore, the difference in height of the clamshell bucket 5 when the pair of shells 15, 16 are open and closed can be made smaller than that of the conventional clamshell bucket 5A.

土砂をダンプトラック１２の荷台１３に積み込む際に、クラムシェルバケット５の位置を低くできるとともに、一対のシェル１５、１６が荷台１３の底部に接触するのを抑制することができる。その結果、荷台１３の底部の損傷を抑制することができる。また、作業時の高さが制限される施工現場でも、クラムシェルバケット５を容易に使用することができる。一対のシェル１５、１６を開位置Ｐ２に配置して、クラムシェルバケット５を地面に置いたときに、クラムシェルバケット５の地面からの高さが低くなる。そのため、クラムシェルバケット５へのロープ掛けや各ピンへの給脂などのメンテナンス作業を容易に行うことができる。 When loading soil and sand onto the bed 13 of the dump truck 12, the position of the clamshell bucket 5 can be lowered and the pair of shells 15, 16 can be prevented from contacting the bottom of the bed 13. As a result, damage to the bottom of the bed 13 can be prevented. The clamshell bucket 5 can also be easily used at construction sites where the working height is limited. When the pair of shells 15, 16 are placed in the open position P2 and the clamshell bucket 5 is placed on the ground, the height of the clamshell bucket 5 from the ground is lowered. This makes it easy to perform maintenance work such as tying ropes to the clamshell bucket 5 and greasing each pin.

一対のシェル１５、１６の外端部５１よりも外側の位置にブラケットや支持ピン２５、２６を設ける必要がないため、クラムシェルバケット５が障害物に当たるのを抑制することができる。そのため、支持ピン２５、２６の変形を抑制して、一対のシェル１５、１６を安定して開閉することができる。リンクピン２８は、支持体２０に設けられたシーブ４０の最上部を通る水平面と最下部を通る水平面の間の領域内で、シーブ４０に並設される。これにより、リンク２２によって支持されるシェル１６を上方位置に配置して、クラムシェルバケット５の高さを低くすることができる。 Since there is no need to provide brackets or support pins 25, 26 at positions outside the outer ends 51 of the pair of shells 15, 16, it is possible to prevent the clamshell bucket 5 from hitting an obstacle. This prevents deformation of the support pins 25, 26, and allows the pair of shells 15, 16 to be opened and closed stably. The link pin 28 is juxtaposed to the sheave 40 in the region between the horizontal plane passing through the top and bottom of the sheave 40 provided on the support 20. This allows the shell 16 supported by the link 22 to be positioned at an upper position, lowering the height of the clamshell bucket 5.

直交方向Ｈにおける配置位置をみたときに、支持ピン２６は、シェル１６の外端部５１よりも鉛直面Ｋ側かつリンクピン２８よりもシェル１６の外端部５１側の位置に設けられる。これにより、地面に対するシェル１６の掘削力を維持しつつ、一対のシェル１５、１６を開いた時と閉じた時のクラムシェルバケット５の高さの差を小さくすることができる。また、開閉ロープ１１の巻き上げ力Ｆを掘削力Ｐｂに効率よく転換することができる。リンク２２を鉛直面Ｋに接近させて、リンク２２が障害物に接触するのを抑制することもできる。 When viewed from the position in the orthogonal direction H, the support pin 26 is provided at a position closer to the vertical plane K than the outer end 51 of the shell 16 and closer to the outer end 51 of the shell 16 than the link pin 28. This makes it possible to reduce the difference in height of the clamshell bucket 5 when the pair of shells 15, 16 are opened and closed while maintaining the excavation force of the shell 16 against the ground. In addition, the winding force F of the opening/closing rope 11 can be efficiently converted into an excavation force Pb. The link 22 can also be brought closer to the vertical plane K to prevent the link 22 from coming into contact with an obstacle.

支持ピン２５、２６を上縁板７１の外端部５１よりも鉛直面Ｋ側の位置に設けるため、支持ピン２５、２６の中心から底面部６０の先端までの垂直部６１に平行な直線距離Ｓ２、Ｓ３を短くすることができる。これにより、シェル１５、１６の回動時に、底面部６０の先端の上下方向の位置の変化を小さくして、一対のシェル１５、１６を開いた時と閉じた時のクラムシェルバケット５の高さの差を小さくすることができる。 The support pins 25, 26 are located closer to the vertical plane K than the outer end 51 of the upper edge plate 71, so that the linear distances S2, S3 parallel to the vertical portion 61 from the center of the support pins 25, 26 to the tip of the bottom portion 60 can be shortened. This reduces the change in the vertical position of the tip of the bottom portion 60 when the shells 15, 16 rotate, and reduces the difference in height of the clamshell bucket 5 when the pair of shells 15, 16 are open and closed.

厚板部である上縁板７１と開口縁板７２によって、シェル１５、１６の側面部７０の剛性を確保することができる。上縁板７１に支持ピン２５、２６を連結することで、支持ピン２５、２６とシェル１５、１６の連結の強度を確保することができる。 The thick upper edge plate 71 and opening edge plate 72 ensure the rigidity of the side surface 70 of the shells 15, 16. By connecting the support pins 25, 26 to the upper edge plate 71, the strength of the connection between the support pins 25, 26 and the shells 15, 16 can be ensured.

本実施形態のクラムシェルバケット５は、従来のクラムシェルバケット５Ａと同等の部品によって構成される。そのため、クラムシェルバケット５の重量の増加を抑制することができる。従来のクラムシェルバケット５Ａを備えた従来の掘削機を改造等することなく、従来のクラムシェルバケット５Ａに替えて、本実施形態のクラムシェルバケット５を従来の掘削機に取り付けて使用することもできる。 The clamshell bucket 5 of this embodiment is composed of parts equivalent to those of the conventional clamshell bucket 5A. Therefore, it is possible to suppress an increase in the weight of the clamshell bucket 5. The clamshell bucket 5 of this embodiment can be attached to a conventional excavator equipped with a conventional clamshell bucket 5A in place of the conventional clamshell bucket 5A and used without modifying the conventional excavator.

なお、一対のシェル１５、１６の内部に排土装置を設けて、シェル１５、１６が閉位置Ｐ１から開位置Ｐ２に向かって回動するときに、排土装置によって、シェル１５、１６内の土砂を掻き落すようにしてもよい。一対のシェル１５、１６に掘削爪６３を取り付けないようにしてもよい。 In addition, a soil removal device may be provided inside the pair of shells 15, 16, and the soil removal device may scrape off soil and sand inside the shells 15, 16 when the shells 15, 16 rotate from the closed position P1 to the open position P2. The excavation claws 63 may not be attached to the pair of shells 15, 16.

支持体２０は、片リンク構造に限定されず、両リンク構造であってもよい。両リンク構造の支持体２０では、支持フレーム２１の支持ロッド２７に替えて、リンクを支持体２０に設ける。リンクは、支持フレーム２１から斜め下方に向かって一方のシェル１５まで延び、リンクピンによって支持フレーム２１に回動可能に連結されるとともに、支持ピン２５によってシェル１５に回動可能に連結される。支持体２０は、鉛直面Ｋを挟む一方側の空間で、一方のシェル１５に連結された第１のリンクによって一方のシェル１５を支持し、鉛直面Ｋを挟む他方側の空間で、他方のシェル１６に連結された第２のリンクであるリンク２２によって他方のシェル１６を支持する。 The support 20 is not limited to a single-link structure, and may be a double-link structure. In a support 20 with a double-link structure, a link is provided on the support 20 instead of the support rod 27 of the support frame 21. The link extends diagonally downward from the support frame 21 to one of the shells 15, and is rotatably connected to the support frame 21 by a link pin and is rotatably connected to the shell 15 by a support pin 25. The support 20 supports one shell 15 in the space on one side of the vertical plane K by a first link connected to one of the shells 15, and supports the other shell 16 in the space on the other side of the vertical plane K by a link 22, which is a second link connected to the other shell 16.

上述した各実施形態では、クローラクレーンをベースとした掘削機１に本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明は、他の種類の掘削機のクラムシェルバケットにも適用可能であり、同様の効果を奏する。本発明のクラムシェルバケットを適用可能な掘削機は、例えば、クラムシェルバケットの昇降と開閉にロープを用いるテレスコピック式（伸縮式）のブーム又はアームを備えた掘削機である。 In each of the above-described embodiments, the present invention has been described as being applied to an excavator 1 based on a crawler crane, but the present invention can also be applied to the clamshell bucket of other types of excavators and achieves similar effects. An excavator to which the clamshell bucket of the present invention can be applied is, for example, an excavator equipped with a telescopic boom or arm that uses a rope to raise and lower and open and close the clamshell bucket.

上述した各実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。 The above-described embodiments are merely illustrative examples of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention to these embodiments. Those skilled in the art may implement the present invention in various other forms without departing from the spirit of the present invention.

１掘削機
５クラムシェルバケット
１０昇降ロープ
１１開閉ロープ
１５シェル
１６シェル
２０支持体
２１支持フレーム
２２リンク
２５支持ピン
２６支持ピン
２７支持ロッド
２８リンクピン
３０移動体
３１連結ピン
４０シーブ
４１シーブ
５０開口部
５１外端部
６０底面部
６１垂直部
６２湾曲部
７０側面部
７１上縁板
７２開口縁板
７３側板
Ｈ直交方向
Ｋ鉛直面
Ｐ１閉位置
Ｐ２開位置 REFERENCE SIGNS LIST 1 Excavator 5 Clamshell bucket 10 Lifting rope 11 Opening/closing rope 15 Shell 16 Shell 20 Support body 21 Support frame 22 Link 25 Support pin 26 Support pin 27 Support rod 28 Link pin 30 Movable body 31 Connecting pin 40 Sheave 41 Sheave 50 Opening 51 Outer end 60 Bottom surface 61 Vertical portion 62 Curved portion 70 Side surface 71 Upper edge plate 72 Opening edge plate 73 Side plate H Orthogonal direction K Vertical surface P1 Closed position P2 Open position

Claims

a pair of openable and closable shells that rotate between a closed position in which the openings face each other and an open position in which the openings are spaced apart;
a movable body that is above the openings of the pair of shells that are disposed at the closed position and that rotatably connects the pair of shells by a connecting pin and moves in a vertical direction to open and close the pair of shells;
a support body that supports the shell rotatably between the closed position and the open position by a support pin in each of a space on one side and a space on the other side of a vertical plane passing through a center of the connecting pin;
A clamshell bucket including a sheave provided on each of the moving body and the support, and around which a rope for moving the moving body in a vertical direction is wound,
The shell has a bottom surface and a pair of side surfaces protruding from the bottom surface and facing each other,
The side surface portion has an upper edge plate located at an upper edge portion and extending from an outer end portion of the shell toward the vertical surface, an opening edge plate located at an edge portion of the opening, and a side plate located between the upper edge plate and the opening edge plate,
The upper edge plate is a thick plate portion that is thicker than the side plates,
When the pair of shells are disposed in the closed position, the support pin is provided in each of the one-side space and the other-side space at a position closer to the vertical plane than the outer end of the upper edge plate of the pair of shells in a direction perpendicular to the vertical plane ,
The support includes a support frame and a link connected to the support frame by a link pin and connected to the shell by the support pin;
The clamshell bucket , wherein the support pin is provided at a position on the upper edge plate closer to the vertical plane than the outer end in the orthogonal direction and closer to the outer end than the link pin .

2. The clamshell bucket of claim 1 ,
The link pin is arranged in parallel with the sheave provided on the support body within a region between a horizontal plane passing through the uppermost part of the sheave provided on the support body and a horizontal plane passing through the lowermost part of the sheave provided on the support body.

2. The clamshell bucket of claim 1 ,
The opening edge plate is a thick plate portion that is thicker than the side plate,
The clamshell bucket, wherein the support pin is connected to the upper edge plate.