JP2002021110A - 掘削機用ふるい装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削機のアームに取り付けて使用される掘削
機用ふるい装置において、ふるい効率を向上させる。 【解決手段】 ふるい装置１１におけるふるい用容器１
７には、周壁部にふるい用のスクリーンを構成する金網
３１を設けると共に開口部２６側の端部に掬い部３３を
設け、底部となる部位にふるい用の底部スクリーン３６
を設けている。被ふるい物を収容したふるい用容器１７
を、開口部２６が斜め上向きとなるように傾斜させた状
態で、油圧モータ１４により回転伝達機構１６を介して
回転させることにより、周壁部の金網３１と底部スクリ
ーン３６との双方において被ふるい物をふるい分けるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、掘削機のアームの
先端部に取り付けて使用される掘削機用ふるい装置に関
する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】例えば瓦礫の混じった
土砂から瓦礫と土砂とを分離する場合、或いは建設廃材
と土砂とを分離したりする場合には、ふるい装置が使用
される。このような場合、ふるい装置の専用機を使用し
ようとすると大掛かりになる。また、ふるい装置の専用
機は高価である。そこで、それらを簡易的に分離するも
のとして、例えば次のようなふるい装置が考えられてい
る。

【０００３】すなわち、底部となる部位にふるい用のス
クリーンを有すると共に、開口部側の端部に掬い部を有
するバケットを、バックホーなどの掘削機のアームの先
端部に取り付ける構成とする。このものにおいて、例え
ば瓦礫混じりの土砂から瓦礫と土砂とを分離する場合、
上記掬い部を利用してバケット内に瓦礫混じりの土砂を
掬い取ると共に、そのバケットを振動させるようにす
る。これにより、スクリーンの隙間より小さな土砂など
はふるい落とされると共に、スクリーンの隙間より大き
な瓦礫などはバケット内に残されるようになる。バケッ
ト内に残された瓦礫などは、所定の場所にあけるように
する。このようにすることにより、掘削機を使用する作
業現場で、瓦礫などの大きなものと土砂とを簡易的に分
離することができるようになる。また、バケット内の底
部に回転部材を設け、その回転部材を回転させながら、
ふるうようにしたものも考えられている。

【０００４】しかしながら、上記した従来構成のもので
は、ふるう部分がいずれもバケットの底部のみであるた
め、ふるい効率が悪いという欠点がある。

【０００５】そこで、本発明者らは、次のような構成の
ふるい装置を考えた。それは、周壁部に金網を張ってふ
るい用のスクリーンを構成とすると共に、開口部側の前
端部に掬い部を設けたかご状のふるい用容器を備え、こ
のふるい用容器を、油圧モータを駆動源とした回転駆動
手段により回転させる構成としたものであり、このよう
な構成のふるい装置を掘削機のアームの先端部に取り付
ける構成とする。

【０００６】このものにおいて、例えば瓦礫混じりの土
砂から瓦礫と土砂とを分離する場合、上記掬い部を利用
してふるい用容器内に瓦礫混じりの土砂を掬い取り、そ
のふるい用容器を回転させる。すると、周壁部のスクリ
ーンのふるい用開口部より小さな粒の土砂などはふるい
落とされ、ふるい用開口部より大きな瓦礫などはふるい
用容器内に残されるようになり、これにより瓦礫と土砂
とを分離することができる。このものによれば、ふるい
用容器ごと回転させ、周壁部のスクリーンでふるうの
で、ふるうための面積が大きく、しかも遠心力も利用で
きるので、ふるい効率が良い。また、ふるい用容器の回
転に伴い、ふるい用容器内で大きな瓦礫などが踊るよう
になるので、目詰まりも極力防止できるようになる。

【０００７】しかしながら、このような構成のもので
も、次のような不具合があることが分かった。それは、
土砂などをふるう場合、通常はふるい用容器を、これの
開口部が斜め上向きとなるように傾斜させた状態で行う
のであるが、ふるい用容器内の被ふるい物は底部側に集
まりがちとなる。しかしながら、上記した従来のふるい
用容器の底部となる部位は無孔状の端板であるため、そ
の底部の端板部分ではふるうことができない。このた
め、ふるい効率を上げるために、ふるい用容器を、これ
の開口部が横向きに近くなるまで倒して行おうとする
と、ふるいの途中に、ふるい用容器内の被ふるい物が開
口部から外部へ飛び出しやすくなってしまうという不具
合がある。

【０００８】本発明は上記した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、ふるい用容器を回転させること
により、当該ふるい用容器内に収容された被ふるい物を
ふるい分ける構成としたものにおいて、ふるい効率を一
層向上できる掘削機用ふるい装置を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、掘削機のアームの先端部に取
り付けられる取付けベースと、一端部に被ふるい物出入
用の開口部を有した容器状をなし、周壁部にふるい用の
スクリーンを有すると共に前記開口部側の端部に掬い部
を有し、前記開口部とは反対側の他端部が前記取付けベ
ースに対して回転可能に設けられたふるい用容器と、こ
のふるい用容器を回転させる回転駆動手段とを備え、前
記ふるい用容器の底部となる部位に、ふるい用の底部ス
クリーンを設けたことを特徴とするものである。

【００１０】このものによれば、ふるい用容器には、周
壁部のスクリーンに加えて、底部となる部位にもふるい
用の底部スクリーンが設けられているから、その底部ス
クリーンにおいても被ふるい物をふるい分けることがで
きる。このため、ふるい用容器を、これの開口部が斜め
上向きとなるように傾斜させた状態として回転させた場
合でも、周壁部のスクリーンと底部スクリーンとの双方
において被ふるい物をふるい分けることができるため、
ふるい効率が良い。また、ふるい効率を上げるために、
ふるい用容器を、これの開口部が横向きに近くなるまで
倒して行う必要がないため、ふるいの途中で被ふるい物
が開口部から飛び出してしまうようなことも防止でき
る。

【００１１】この場合、請求項２の発明のように、ふる
い用容器は、開口部とは反対側の他端部に、底部スクリ
ーンとの間に空間部を形成する無孔状の端板を備える構
成とすることが好ましい。これによれば、底部スクリー
ンを通過した被ふるい物は、底部スクリーンと端板との
間の空間部を通して良好に落下する。また、端板は無孔
状となっているため、その端板により、底部スクリーン
を通過した被ふるい物が取付けベース側に掛かることを
規制することができる。

【００１２】また、請求項３の発明のように、底部スク
リーンに、ふるい用容器内に向けて突出し、ふるい用容
器の回転に伴い当該ふるい用容器内に収容された被ふる
い物を掻き上げる掻き上げ用凸部を設けることが好まし
い。これによれば、ふるい用容器の回転に伴い、掻き上
げ用凸部により、当該ふるい用容器内の被ふるい物が掻
き上げられて掻き混ぜられるようになるから、ふるい効
率を一層向上できるようになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図面を参照して説明する。まず、図２において、掘削機
１は油圧式のバックホーであり、旋回台２の上に運転室
３及びブーム４が設けられている。ブーム４の先端部に
はアーム５が回動可能に設けられており、ブーム４及び
アーム５はそれぞれ油圧式のブームシリンダ６、アーム
シリンダ７により回動操作される。この掘削機１は、バ
ックホーとして使用される場合には、アーム５の先端部
に図示しない掘削用のバケットが取り付けられ、そのバ
ケットは油圧式のバケットシリンダ８により、バケット
リンク９を介して接続ピン１０を中心に回動されるよう
になっている。

【００１４】しかして、この実施例においては、上記ア
ーム５の先端部に、前記バケットに代えて本発明のふる
い装置１１が装着されており、以下、このふるい装置１
１について詳述する。

【００１５】ふるい装置１１の取付けベース１２は、円
板状をなす鉄板製のベース板１２ａと、このベース板１
２ａの背面に固着された２枚の鉄板製の取付板１２ｂと
を有していて、取付板１２ｂが上記接続ピン１０を介し
てアーム５の先端部に回動可能に取り付けられていると
共に、接続ピン１３を介して前記バケットリンク９の先
端部に回動可能に取り付けられている。上記ベース板１
２ａの背面において、取付板１２ｂ，１２ｂ間の外周部
寄りの部位には、図１に示すように、回転駆動手段の駆
動源を構成する油圧モータ１４が取り付けられている。
この油圧モータ１４は、運転室３側での操作により制御
されるようになっている。

【００１６】また、ベース板１２ａの前面側（図１にお
いて右側の面）には、回転伝達機構１６を介してふるい
用容器１７が回転可能に設けられている。この場合、ふ
るい用容器１７を回転させるための回転駆動手段は、上
記油圧モータ１４と回転伝達機構１６とから構成されて
いる。

【００１７】回転伝達機構１６は、図１に示すように、
リング状をなすアウタリング１８と、このアウタリング
１８の内周部に多数個のボール１９を介して回転可能に
配設され、内周部に多数個の歯部２０ａが形成されたリ
ング状をなすインターナルギヤ２０と、このインターナ
ルギヤ２０の内側にあって当該インターナルギヤ２０の
回転中心Ｏから偏心した部位に配置されると共に、外周
部の歯部２１ａがインターナルギヤ２０の歯部２０ａに
歯合するように設けられたピニオン２１とから構成され
ていて、ピニオン２１が前記油圧モータ１４の回転軸に
取着されている。そして、アウタリング１８が、前記取
付ベース１２のベース板１２ａにボルト２２により固定
され、また、上記ふるい用容器１７における底部側の端
部の鉄板製の端板２３が、インターナルギヤ２０にボル
ト２４により固定されている。

【００１８】ここで、油圧モータ１４によりピニオン２
１が回転されると、インターナルギヤ２０が回転され、
このインターナルギヤ２０と一体にふるい用容器１７が
回転中心Ｏを中心に回転される。なお、上記した回転伝
達機構１６は、バックホーなどの掘削機１において、旋
回台２を回転可能に支持する旋回座軸受と同様な構成の
もので、強度や振動に強く、耐久性に優れている。

【００１９】前記ふるい用容器１７は、一端部（図１に
おいて右端部）に被ふるい物出入用の開口部２６（図３
参照）を有したほぼ円筒容器状をなしていて、詳細には
次のように構成されている。上記端板２３の前面側（図
１において右側の面）には、枠２７を構成するための軸
方向に延びる複数本の鉄板製の縦部材２８の一端部が固
着されていると共に、周壁部の１箇所に位置させるよう
にして軸方向に延びる鉄板製の平板状の補強板２９の一
端部が固着されている。縦部材２８には、端板２３側に
おいてその端板２３との間に所定の間隔をおいた部位に
位置させて、底部用枠部材３０が縦部材２８と交差する
状態で固着されている。この底部用枠部材３０は、図１
に示すように、断面がＬ字状となるように形成されてい
る。

【００２０】上記枠２７には、周壁部のスクリーンを構
成する金網３１がボルトとナットとによる複数個の連結
具３２により取り付けられている。この場合、金網３１
は、周方向に３枚に分割されていて、それぞれ枠２７に
対して交換可能に取り付けられている。各金網３１の網
目がふるい用開口部３１ａとなっている。

【００２１】上記補強板２９は、円筒状をなす周壁部の
一部（約６０度分）を平坦に形成している。補強板２９
の開口部２６側の端部には、当該補強板２９より斜め前
方へ突出するようにして鉄板製の平板状の掬い部３３が
固着されていて、補強板２９は、端板２３と掬い部３３
との間を連結している。掬い部３３には、複数の爪部３
４が設けられている。開口部２６の周縁部には、掬い部
３３を除くようにして前フレーム３５が取り付けられて
いる。

【００２２】上記底部用枠部材３０には、ふるい用容器
１７の底部を構成する底部スクリーン３６が設けられて
いる。この底部スクリーン３６は、図４にも示すよう
に、２枚のパンチングプレート３７により構成されてい
る。各パンチングプレート３７はほぼ半円状をなしてい
て、これには、ふるい用開口部となる多数の孔３８が形
成されていると共に、周縁部に複数の取付孔３９が形成
され、さらに、直径方向に延びる直線部分に、掻き上げ
用凸部を構成する連結板部４０が折曲形成されている。
各連結板部４０には、複数の挿通孔４１が対向するよう
に形成されている。この場合、パンチングプレート３７
の孔３８は、周壁部の金網３１におけるふるい用開口部
３１ａよりも小さく形成されている。

【００２３】しかして、２枚のパンチングプレート３７
は、両連結板部４０を重ね合わせ、各挿通孔４１を挿通
したボルトとナットによる複数の連結具４２により連結
すると共に、周縁部の各取付孔３９を挿通したボルトと
ナットによる複数の連結具４３により上記底部用枠部材
３０に取り付けられている。この取り付け状態で、連結
板部４０が、ふるい用容器１７内に突出している。ま
た、底部スクリーン３６と端板２３との間には、空間部
４４が形成されている。

【００２４】次に上記構成の作用を説明する。被ふるい
物として例えば瓦礫の混じった土砂から、瓦礫と土砂と
を分離する場合には、まず、掬い部２９を下側にした状
態で、土砂などを掬い部３３を利用してふるい用容器１
７内に掬い取る。このとき、掬い部２９は平板状で、か
つ幅広であり、しかも掬い角度が設定されているので、
被ふるい物を容易に、しかも効率良く掬うことができ
る。

【００２５】そして、図２に示すように、ふるい用容器
１７をアンダーサイズ用貯留部４５の上方に位置させた
状態で、ふるい用容器１７の傾きを調整しながら、油圧
モータ１４を回転させることによりふるい用容器１７
を、図２中矢印Ａ方向へ回転させる。すると、図５に示
すように、ふるい用容器１７内の被ふるい物は、周壁部
の金網３１と底部の底部スクリーン３６との双方におい
てふるい分けられ、それら金網３１のふるい用開口部３
１ａ及び底部スクリーン３６の孔３８より小さな粒の土
砂４６などはふるい落とされてアンダーサイズ用貯留部
４５に貯留され、また、それらより大きな瓦礫４７（図
２参照）などはふるい用容器１７内に残されるようにな
る。

【００２６】土砂のふるいが終わったら、ふるい用容器
１７の回転を止め、ふるい用容器１７内に残された瓦礫
４７などは、オーバーサイズ用貯留部４８にあける。こ
のようにすることにより、大きな瓦礫４７などと土砂４
６などとを容易に分離することができるようになる。

【００２７】このような実施例によれば、次のような効
果を得ることができる。

【００２８】被ふるい物を収容したふるい用容器１７ご
と回転させ、ふるい用容器１７周壁部の金網３１と、底
部の底部スクリーン３６との双方においてふるうことが
できるので、ふるうための面積が大きく、しかも遠心力
も利用できるので、ふるい効率が良い。また、ふるい用
容器１７の回転に伴い、ふるい用容器１７内でふるい用
開口部３１ａや孔３８より大きな瓦礫４７などが踊るよ
うになるので、目詰まりも極力防止できるようになり、
ふるい効率を一層向上できるようになる。

【００２９】ふるい用容器１７を、図５に示すように、
これの開口部２６が斜め上向きとなるように傾斜させた
状態で回転させた場合でも、周壁部の金網３１と底部ス
クリーン３６との双方において被ふるい物をふるうこと
ができるため、ふるい効率を上げるために、ふるい用容
器１７を、これの開口部２６が横向きに近くなるまで倒
して行う必要がなく、ふるいの途中で被ふるい物が開口
部２６から飛び出してしまうようなことも防止できる。

【００３０】この場合、底部スクリーン３６と端板２３
との間には空間部４４が形成されているから、底部スク
リーン３６を通過した土砂４６などは、その空間部４４
を通って良好に落下する。また、端板２３は無孔状とな
っているため、その端板２３により、底部スクリーン３
６を通過した土砂４６などが取付けベース１２側の、特
に回転伝達機構１６部分に掛かることを極力防止するこ
とができる。

【００３１】底部スクリーン３６には、ふるい用容器１
７内に突出する連結板部４０が設けられていて、ふるい
用容器１７の回転に伴い、その連結板部４０により、当
該ふるい用容器１７内の被ふるい物が掻き上げられて掻
き混ぜられるようになるから、ふるい効率を一層向上で
きるようになる。この場合、２枚のパンチングプレート
３７を連結するための連結板部４０を、掻き上げ用凸部
に利用しているので、掻き上げ用凸部を別途設ける場合
に比べて、強度も強く、構成も簡単である。

【００３２】土砂４６などを除去した後のふるい用容器
１７内に残された物の中に、比較的重量の軽い可燃物の
ような物と、重い瓦礫４７がある場合には、ふるい用容
器１７を上下に振動させると、重い瓦礫４７などは軽い
物（可燃物など）の下に入り込むようになるので、ふる
い用容器１７の傾きを調整しながら、上の物（可燃物な
ど）と下の物（瓦礫４７など）とを別々に排出すること
により、ふるい用容器１７内に残された物の分別も可能
となる。

【００３３】また、上記した実施例においては、ふるい
用容器１７の周壁部に、当該ふるい用容器１７の開口部
２６とは反対側の端板２３と開口部２６側の掬い部３３
との間を連結する補強板２９を設けた構成としていて、
掬い部３３と補強板２９と端板２３とがほぼＬ字形に連
なった形態となっているため、土砂などを掬い部３３を
利用して掬い取る際の強度を大きくできる利点がある。

【００３４】さらに、回転駆動手段の駆動源を構成する
油圧モータ１４とふるい用容器１７との間に回転伝達機
構１６を設けていて、この回転伝達機構１６におけるイ
ンターナルギヤ２０の回転中心から偏心した部位に配置
したピニオン２１を油圧モータ１４により回転させるこ
とに基づき、インターナルギヤ２０を介してふるい用容
器１７を回転させる構成としているので、ふるい用容器
１７をこれの回転中心で駆動源により直接回転させる場
合とは違い、ふるい用容器１７を比較的小さな駆動力で
回転させることができる。これにより、油圧モータ１４
にかかる負担を軽減できる。また、ピニオン２１はイン
ターナルギヤ２０の内側に配置されているので、そのピ
ニオン２１やこれを駆動する油圧モータ１４が径方向の
外部に突出しないようにできる。

【００３５】また、ふるい用容器１７の回転駆動手段と
して油圧モータ１４を用いているので、油圧駆動式の掘
削機１の場合には、その油圧モータ１４の配管などが容
易にできる。しかも、油圧モータ１４は、正転及び逆転
も容易に切り替えることができるため、使い勝手も良
い。

【００３６】本発明の掘削機用ふるい装置１１は、上記
した場合の他にも、例えば、ゴミ混じりの残土からゴミ
を除去する場合、或いは建設廃材から土砂を除去する場
合、山砂採取場で山砂を選別する場合、砂利採取場で砂
利を選別する場合などにも利用できる。

【００３７】また、金網３１の網目のサイズの違う物を
複数種類用意しておき、用途に応じて交換することがで
きる。このようにした場合には、選別を一層良好に行う
ことができると共に、一層いろいろな用途に利用するこ
とができるようになる。

【００３８】本発明は、上記した実施例にのみ限定され
るものではなく、次のように変形または拡張することが
できる。回転駆動手段の駆動源としては、油圧モータ１
４に代えて電動モータを用いても良い。底部スクリーン
３６は、パンチングプレート３７に代えて、周壁部と同
様な金網を用いることもできる。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば次のような効果を得ることができる。請求項１
の掘削機用ふるい装置によれば、ふるい用容器には、周
壁部のスクリーンに加えて、底部となる部位にもふるい
用の底部スクリーンを設けたことにより、その底部スク
リーンにおいてもふるうことができるようになり、ふる
い効率を一層向上できるようになる。

【００４０】請求項２の掘削機用ふるい装置によれば、
ふるい用容器は、開口部とは反対側の他端部に、底部ス
クリーンとの間に空間部を形成する無孔状の端板を備え
る構成としたことにより、底部スクリーンを通過した被
ふるい物は、その空間部を通して良好に落下するように
なり、また、端板により、底部スクリーンを通過した被
ふるい物が取付けベース側に掛かることを規制すること
ができる。

【００４１】請求項３の掘削機用ふるい装置によれば、
底部スクリーンに掻き上げ用凸部を設けたことにより、
ふるい用容器の回転に伴い、その掻き上げ用凸部によ
り、当該ふるい用容器内の被ふるい物が掻き上げられて
掻き混ぜられるようになるから、ふるい効率を一層向上
できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す縦断側面図

【図２】掘削機に取り付けた使用状態での斜視図

【図３】破断正面図

【図４】底部スクリーンの分解斜視図

【図５】作用説明用の側面図

【符号の説明】

図面中、１は掘削機、５はアーム、１１はふるい装置、
１２は取付けベース、１４は油圧モータ（回転駆動手
段）、１６は回転伝達機構（回転駆動手段）、１７はふ
るい用容器、１８はアウタリング、２０はインターナル
ギヤ、２１はピニオン、２３は端板、２６は開口部、３
１は金網（スクリーン）、３３は掬い部、３６は底部ス
クリーン、３７はパンチングプレート、４０は連結板部
（掻き上げ用凸部）、４４は空間部、４６は土砂、４７
は瓦礫を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削機のアームの先端部に取り付けられ
   る取付けベースと、 一端部に被ふるい物出入用の開口部を有した容器状をな
   し、周壁部にふるい用のスクリーンを有すると共に前記
   開口部側の端部に掬い部を有し、前記開口部とは反対側
   の他端部が前記取付けベースに対して回転可能に設けら
   れたふるい用容器と、 このふるい用容器を回転させる回転駆動手段とを備え、 前記ふるい用容器の底部となる部位に、ふるい用の底部
   スクリーンを設けたことを特徴とする掘削機用ふるい装
   置。
2. 【請求項２】 ふるい用容器は、開口部とは反対側の他
   端部に、底部スクリーンとの間に空間部を形成する無孔
   状の端板を備えていることを特徴とする請求項１記載の
   掘削機用ふるい装置。
3. 【請求項３】 底部スクリーンに、ふるい用容器内に向
   けて突出し、ふるい用容器の回転に伴い当該ふるい用容
   器内に収容された被ふるい物を掻き上げる掻き上げ用凸
   部を設けたことを特徴とする請求項１記載の掘削機用ふ
   るい装置。