特許 6689535 ドラグライン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6689535

(24)【登録日】2020年4月10日

(45)【発行日】2020年4月28日

(54)【発明の名称】ドラグライン

(51)【国際特許分類】

   E02F 3/48 20060101AFI20200421BHJP

   B66D 1/64 20060101ALI20200421BHJP

   B66D 1/36 20060101ALI20200421BHJP

【ＦＩ】

   E02F3/48

   B66D1/64

   B66D1/36 D

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2016-131778(P2016-131778)

(22)【出願日】2016年7月1日

(65)【公開番号】特開2018-3439(P2018-3439A)

(43)【公開日】2018年1月11日

【審査請求日】2019年5月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004617

【氏名又は名称】日本車輌製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100128358

【弁理士】

【氏名又は名称】木戸 良彦

(74)【代理人】

【識別番号】100086210

【弁理士】

【氏名又は名称】木戸 一彦

(72)【発明者】

【氏名】奥村 高好

【審査官】 神尾 寧

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６１−０５４０６４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０００−１６９０８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４１４３８５６（ＵＳ，Ａ）

【文献】 実開平０５−０１２４８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１６−０００９３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｆ ３／４８

Ｂ６６Ｄ １／３６

Ｂ６６Ｄ １／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

クローラを備えた下部走行体の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体と、該上部旋回体に設けられたホイストラインドラム及びドラグラインドラムと、上部旋回体に起伏可能に設けられたブーム及び上部旋回体の前部に設けられたフェアリードと、前記ホイストラインドラムに巻回されて前記ブームの先端部を介してドラグバケットに接続したホイストワイヤと、前記ドラグラインドラムに巻回されて前記フェアリードを介して前記ドラグバケットに接続したドラグワイヤとを備えたドラグラインにおいて、前記上部旋回体の前部に、前端部に前記フェアリードを装着したフェアリード支持ビームが設けられ、該フェアリード支持ビームは、前記クローラより上方で、前記上部旋回体の前部から水平方向前方に向けて突出した作業位置と、前端部が下方に回動した待避位置とに回動可能に形成され、前記フェアリード支持ビームが前記待避位置にあることを検出する検出手段を設けるとともに、該検出手段が前記フェアリード支持ビームが前記待避位置にあることを検出したときに、前記上部旋回体の旋回を規制する旋回規制手段を設けたことを特徴とするドラグライン。

【請求項2】

前記フェアリード支持ビームの待避位置は、左右一対のクローラ間で、前記上部旋回体の前方に水平方向に寝かせた状態の前記ブームと干渉しない位置であることを特徴とする請求項１記載のドラグライン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ドラグラインに関し、詳しくは、ドラグラインの上部旋回体の前部に設けられているフェアリードの構造に関する。

【背景技術】

【0002】

港湾工事や護岸工事などで使用されるドラグラインは、ホイストラインドラムに巻回されたホイストワイヤと、ドラグラインドラムに巻回されたドラグワイヤとにドラグバケットを接続し、前記各ワイヤを所定の手順で巻き出したり、巻き上げたりすることにより、前記ドラグバケットで海底などの土砂を掘削するもので、掘削作業の効率を向上させるために、種々の提案が成されてきている（例えば、特許文献１，２参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００−１６９０８１号公報

【特許文献2】特開昭５４−５１２０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一方、ドラグラインでドラグバケットをより遠くに投下するためには、ドラグワイヤを長くする必要があるが、ドラグワイヤを長くするためには、ドラグラインドラムの底径を増すか、幅を拡げなければならない。しかし、ドラグラインドラムの底径を増すとウインチ力が低下するため、引き込める土砂量が少なくなってしまい、また、ドラグラインドラムの幅を拡げると、フリートアングルが大きくなってしまうという問題があった。

【0005】

そこで本発明は、ドラグラインドラムの幅を拡げてドラグワイヤを長くすることができるフェアリードを採用したドラグラインを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明のドラグラインは、クローラを備えた下部走行体の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体と、該上部旋回体に設けられたホイストラインドラム及びドラグラインドラムと、上部旋回体に起伏可能に設けられたブーム及び上部旋回体の前部に設けられたフェアリードと、前記ホイストラインドラムに巻回されて前記ブームの先端部を介してドラグバケットに接続したホイストワイヤと、前記ドラグラインドラムに巻回されて前記フェアリードを介して前記ドラグバケットに接続したドラグワイヤとを備えたドラグラインにおいて、前記上部旋回体の前部に、前端部に前記フェアリードを装着したフェアリード支持ビームが設けられ、該フェアリード支持ビームは、前記クローラより上方で、前記上部旋回体の前部から水平方向前方に向けて突出した作業位置と、前端部が下方に回動した待避位置とに回動可能に形成され、前記フェアリード支持ビームが前記待避位置にあることを検出する検出手段を設けるとともに、該検出手段が前記フェアリード支持ビームが前記待避位置にあることを検出したときに、前記上部旋回体の旋回を規制する旋回規制手段を設けたことを特徴としている。

【0007】

さらに、本発明のドラグラインは、前記フェアリード支持ビームの待避位置は、左右一対のクローラ間で、前記上部旋回体の前方に水平方向に寝かせた状態の前記ブームと干渉しない位置であることを特徴としている。

【発明の効果】

【0008】

本発明のドラグラインによれば、前端部にフェアリードを装着したフェアリード支持ビームを、上部旋回体の前部に作業位置と待避位置とに回動可能に設けたので、フェアリード支持ビームを待避位置に回動させることでブームの組み立てを従来と同様に水平方向に寝かせた状態で行うことができる。また、フェアリード支持ビームの前端部にフェアリードを装着することにより、ドラグラインドラムから十分に離れた位置にフェアリードを配置できるので、ドラグラインドラムの幅を拡げてもフリートアングルを小さくすることができる。これにより、底径を増すことなく、ドラグワイヤを長くでき、ドラグバケットをより遠くに投下できるとともに、ウインチ力の低下を生じないので、十分な量の土砂を掘削できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明のドラグラインの一形態例を示す側面図である。

【図2】同じく要部の平面図である。

【図3】同じく要部の側面断面図である。

【図4】ブーム組立時の状態を示す要部の側面断面図である。

【図5】フェアリード支持ビームの基部取付部を示す側面図である。

【図6】図５のVI−VI断面図である。

【図7】旋回規制手段の一例を示すもので、通常作業時における旋回ブレーキ作動時の状態を示す図である。

【図8】同じく通常作業時における旋回ブレーキ解除時の状態を示す図である。

【図9】同じくフェアリード支持ビームが待避位置における旋回ブレーキ作動時の状態を示す図である。

【図10】同じくフェアリード支持ビームが待避位置における旋回ブレーキ解除時の状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図は、本発明のドラグラインの一形態例を示している。本形態例に示すドラグライン１１は、クローラ１２ａを有する下部走行体１２の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体１３と、該上部旋回体１３に起伏可能に設けられたブーム１４と、上部旋回体１３の中央部に設けられたドラグラインドラム（主ドラム）１５と、該ドラグラインドラム１５の後部側に設けられたホイストラインドラム（副ドラム）１６と、該ホイストラインドラム１６の後部側に設けられた起伏ドラム１７と、上部旋回体１３の前部のブーム１４より下方位置から前方に向けて突設されたフェアリード支持ビーム１８と、該フェアリード支持ビーム１８の前端部に装着されたフェアリード１９とを備えている。

【0011】

前記ドラグラインドラム１５に巻回されたドラグワイヤ２０は、フェアリード１９を介してドラグコネクタ２１に接続され、さらに、ドラグコネクタ２１から引き込みワイヤ２２を介してドラグバケット２３の開口側端部に接続されている。また、ドラグコネクタ２１からは、支持コネクタ２４を介してドラグバケット２３の開口側上部に接続する姿勢支持ワイヤ２５が分岐している。前記ホイストラインドラム１６に巻回されたホイストワイヤ２６は、前記ブーム１４の先端部に設けられたトップシーブ２７，前記支持コネクタ２４及び吊りワイヤ２８を介してドラグバケット２３の中央後部側に接続している。

【0012】

ドラグバケット２３は、ドラグワイヤ２０を巻き上げている掘削中は、引き込みワイヤ２２及びドラグコネクタ２１を介してドラグワイヤ２０に牽引されるとともに、姿勢支持ワイヤ２５に吊持された状態になり、開口を牽引方向に向けた掘削姿勢となる。一方、ドラグワイヤ２０を緩めると、支持コネクタ２４及び吊りワイヤ２８を介してホイストワイヤ２６に吊持され、開口を下方に向けた土砂排出姿勢となる（図１参照）。

【0013】

前記フェアリード支持ビーム１８は、ドラグラインドラム１５とフェアリード１９との間の距離を大きくしてドラグワイヤ２０のフリートアングルを小さくするために設けられるもので、フェアリード支持ビーム１８の長さは、ドラグラインドラム１５の幅寸法に応じて設定されている。例えば、溝付きドラムに対して日本工業規格で定められているフリートアングル４度以内になる位置にフェアリード１９を配置可能な長さに設定されている。

【0014】

フェアリード支持ビーム１８は、上部旋回体１３の前端面にそれぞれ設けられた左右一対の上部ブラケット２９及び下部ブラケット３０に着脱可能に設けられるもので、後端部が前記下部ブラケット３０に回動ピン３１によって取り付けられるビーム本体３２と、該ビーム本体３２の後部側上部に設けられて前記上部ブラケット２９に固定ピン３３によって取り付けられる固定ブラケット３４と、ビーム本体３２の前端部に設けられたフェアリード装着部３５と、ビーム本体３１の上面中間部に設けられたワイヤガイド３６と、ビーム本体３２の上面の前後３箇所にそれぞれ設けられた左右一対のロープ掛け金具３７ａ〜３７ｃとを備えており、前後端のロープ掛け金具３７ａとロープ掛け金具３７ｃとには、フェアリード支持ビーム１８を上下に回動させる際に使用する吊りロープ３８の両端がそれぞれ連結されている。

【0015】

ドラグライン１１の組み立ては、最初にフェアリード支持ビーム１８を上部旋回体１３に取り付けてから、ブーム１４を組み立てる順序で行なわれる。上部旋回体１３へのフェアリード支持ビーム１８の取り付けは、まず、他のクレーンなどを適宜利用し、中央部のロープ掛け金具３７ｂを利用してフェアリード支持ビーム１８を吊り上げ、ビーム本体３２の後端部を回動ピン３１によって前記下部ブラケット３０に回動可能に取り付けるとともに、固定ブラケット３４の固定ピン挿通孔と前記上部ブラケット２９の前部側に設けられた前部側挿通孔２９ａとに固定ピン３３を挿通する。これにより、フェアリード支持ビーム１８は、先端側が下がった状態の待避位置で上部旋回体１３に固定される。

【0016】

このように、フェアリード支持ビーム１８を待避位置に固定した状態で上部旋回体１３に取り付けることにより、ブーム１４を水平方向に寝かせて組み立てる際に、フェアリード支持ビーム１８が邪魔になることがなく、通常通りの作業でブーム１４を組み立てることができる。ブーム１４を組み立てた後、後部側のロープ掛け金具３７ｃから吊りロープ３８の一端を取り外し、該吊りロープ３８の一端を、ブーム１４の基部に設けられた吊りロープ連結部１４ａに連結する。これにより、固定ピン３３を抜き取ってからブーム１４を起こしていくと、吊りロープ３８によってフェアリード支持ビーム１８を回動ピン３１を中心として回動させることができるので、固定ブラケット３４の固定ピン挿通孔と上部ブラケット２９の後部側に設けられた後部側挿通孔２９ｂとが重なったときに、両挿通孔に固定ピン３３を挿通することにより、フェアリード支持ビーム１８を、上部旋回体１３の前面から水平方向に前方に突出した作業位置に固定することができる。次いで、吊りロープ３８の一端を、吊りロープ連結部１４ａから取り外してロープ掛け金具３７ｃに連結することにより、ブーム１４を作業角度まで起こすことが可能となる。

【0017】

作業位置に固定されたフェアリード支持ビーム１８は、下面部が下部走行体１２のクローラ１２ａより上方に位置するように設定されているので、上部旋回体１３を旋回させても、フェアリード支持ビーム１８とクローラ１２ａとが接触することはない。一方、待避位置にあるフェアリード支持ビーム１８は、左右のクローラ間に位置しているため、上部旋回体１３を旋回させると、フェアリード支持ビーム１８がクローラ１２ａに接触し、クローラ１２ａやフェアリード支持ビーム１８などが損傷してしまう。

【0018】

このため、フェアリード支持ビーム１８が待避位置にあることを検出する検出手段を設けるとともに、該検出手段が前記フェアリード支持ビーム１８が前記待避位置にあることを検出したときに、前記上部旋回体１３の旋回を規制する旋回規制手段を設けている。

【0019】

前記検出手段は、図５及び図６に示すように、一方の前記下部ブラケット３０に設けられた近接センサ４１と、前記ビーム本体３２の基部に設けられたセンサ作動子４２とを有しており、フェアリード支持ビーム１８が待避位置にあるときに、センサ作動子４２が近接センサ４１に接近して近接センサ４１がＯＮ状態になるように形成されている。

【0020】

前記旋回規制手段は、図７乃至図１０に示す電気回路を有している。この電気回路は、非通電状態（非励磁状態）で旋回ブレーキを作動させて上部旋回体１３の旋回を規制する旋回ブレーキ回路４３と、作業時に旋回操作を行う際にＯＮとなり、前記旋回ブレーキ回路４３に通電して旋回ブレーキを解除し、上部旋回体１３を旋回可能とする旋回スイッチ４４と、前記近接センサ４１がＯＮになったときに、前記旋回スイッチ４４から前記旋回ブレーキ回路４３への回路を遮断する旋回規制回路部４５と、前記近接センサ４１がＯＮになっていても、前記旋回ブレーキ回路４３に通電して旋回ブレーキを解除するモーメンタリタイプの旋回規制解除スイッチ部４６とを備えている。

【0021】

図７及び図８は、近接センサ４１がＯＦＦで、通常の作業状態での旋回ブレーキの作動状態を示している。図７に示すように、旋回スイッチ４４が非通電状態の場合、電源部４７から旋回ブレーキ回路４３への回路が旋回スイッチ４４で遮断されているため、旋回ブレーキ回路４３が非通電状態であるから、旋回ブレーキは作動中となる。

【0022】

図８に示すように、旋回スイッチ４４を操作すると、図８に太線で示すように、電源部４７から旋回スイッチ４４、旋回規制回路部４５の常閉接点４５ａを経て旋回ブレーキ回路４３に通電されるため、旋回ブレーキは解除されて上部旋回体１３が旋回可能となる。

【0023】

図９は、フェアリード支持ビーム１８が待避位置で、近接センサ４１がＯＮになっている状態を示している。このとき、旋回スイッチ４４を操作すると、図９に太線で示すように、電源部４７からの電流が、旋回スイッチ４４、旋回規制回路部４５のリレー４５ｂ、近接センサ４１を通って流れ、リレー４５ｂの作動によって常閉接点４５ａがＯＦＦに切り替えられるので、旋回ブレーキ回路４３への回路が遮断され、旋回ブレーキ回路４３が非通電状態になって旋回ブレーキが作動中となる。これにより、上部旋回体１３の旋回が規制され、旋回スイッチ４４を操作しても上部旋回体１３が旋回することはない。

【0024】

一方、ブーム１４の組立中に、ブーム１４の方向を調整するために上部旋回体１３を僅かに旋回させたいときがある。この場合は、旋回規制解除スイッチ部４６を操作して解除スイッチ４６ａを切り替えながら旋回スイッチ４４を操作すると、図１０に太線で示すように、電源部４７からの電流が、旋回スイッチ４４、旋回規制解除スイッチ部４６の解除スイッチ４６ａを通って旋回ブレーキ回路４３に通電されるため。旋回ブレーキが一時的に解除される。

【0025】

したがって、フェアリード支持ビーム１８が待避位置にあり、近接センサ４１がセンサ作動子４２を検出しているときは、旋回スイッチ４４と旋回規制解除スイッチ部４６とを同時に操作しない限り、旋回ブレーキ回路４３への通電が遮断されて旋回ブレーキが作動した状態になっているため、誤って旋回スイッチ４４を操作しても上部旋回体１３が旋回することはなく、クローラ１２ａやフェアリード支持ビーム１８などを保護することができる。

【0026】

また、ブーム１４の組立中に、ブーム１４の方向を微調整する必要があるときには、旋回スイッチ４４と旋回規制解除スイッチ部４６とを同時に操作することにより、旋回ブレーキ回路４３に通電して旋回ブレーキを解除することができる。さらに、旋回規制解除スイッチ部４６にモーメンタリタイプのスイッチを用いているので、上部旋回体１３を僅かずつ旋回させることができるとともに、スイッチの切替忘れも防止できる。

【0027】

また、前述のように、ブーム１４でフェアリード支持ビーム１８を引上げる際に、固定ピン３３を抜き忘れるなどした状態でブーム１４を起立させ、フェアリード支持ビーム１８を引上げる操作を行うと、フェアリード支持ビーム１８などに大きな力が作用してフェアリード支持ビーム１８などが損傷するおそれがある。これを防止するため、フェアリード支持ビーム１８が待避位置にあることを近接センサ４１が検出している状態で、ブーム１４が備えている吊り荷重検出用ロードセルの値があらかじめ設定された値以上になったときに、起伏ドラム１７を停止させてブーム１４の起伏操作を中断させる起伏操作制御回路を設けておくこともできる。

【0028】

本形態例に示すように、上部旋回体１３の前部に突設したフェアリード支持ビーム１８の前端部にフェアリード１９を装着することにより、ドラグラインドラム１５とフェアリード１９との間の距離を大きくできるので、ドラグラインドラム１５の幅寸法を拡げてもドラグワイヤ２０のフリートアングルを小さくすることができる。これにより、幅寸法が大きなドラグラインドラム１５を使用することができ、巻回可能なドラグワイヤ２０を長くできるので、ドラグバケット２３をより遠くに投下することができる。さらに、ドラグラインドラム１５の底径は同じにできるので、ウインチ力が低下することはない。したがって、より遠くの位置から十分な量の土砂を掘削することができ、ドラグライン１１における作業効率を向上させることができる。また、フェアリード支持ビーム１８を着脱可能とすることにより、上部旋回体１３の輸送を従来通り行うことができる。

【0029】

なお、フェアリードは、通常使用されているフェアリードを用いることができるので、その詳細な説明は省略する。また、ブームの分解は、前記組立の手順と逆に行えばよい。さらに、本形態例では、フェアリード支持ビームの上下動を、吊りロープを介してブームの起伏操作で行うようにしたが、ブームを起立させた状態で他のクレーンを用いてフェアリード支持ビームを上下動させることもできる。近接センサの位置も、フェアリード支持ビームの状態を検出できれば任意に設定することができ、旋回操作のロックは、旋回用油圧モータに設けられている機械的ブレーキを用いたり、油圧回路の弁の開閉制御を用いたりすることができる。フェアリード支持ビームへの過大な荷重の検出は、上部ブラケットや下部ブラケットの部分に専用のロードセルを設けて行うことも可能である。

【符号の説明】

【0030】

１１…ドラグライン、１２…下部走行体、１２ａ…クローラ、１３…上部旋回体、１４…ブーム、１４ａ…吊りロープ連結部、１５…ドラグラインドラム、１６…ホイストラインドラム、１７…起伏ドラム、１８…フェアリード支持ビーム、１９…フェアリード、２０…ドラグワイヤ、２１…ドラグコネクタ、２２…引き込みワイヤ、２３…ドラグバケット、２４…支持コネクタ、２５…姿勢支持ワイヤ、２６…ホイストワイヤ、２７…トップシーブ、２８…吊りワイヤ、２９…上部ブラケット、２９ａ…前部側挿通孔、２９ｂ…後部側挿通孔、３０…下部ブラケット、３１…回動ピン、３２…ビーム本体、３３…固定ピン、３４…固定ブラケット、３５…フェアリード装着部、３６…ワイヤガイド、３７ａ〜３７ｃ…ロープ掛け金具、３８…吊りロープ、４１…近接センサ、４２…センサ作動子、４３…旋回ブレーキ回路、４４…旋回スイッチ、４５…旋回規制回路部、４５ａ…常閉接点、４５ｂ…リレー、４６…旋回規制解除スイッチ部、４６ａ…解除スイッチ、４７…電源部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】