JP2003103192A - 油圧ブレーカの散水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 給水機能を建設機械自体に備えつつ、良好な
粉塵拡散抑制を実現する散水機能を実現する油圧ブレー
カの散水装置を提供する。 【解決手段】 建設機械１の油圧ブレーカ10に用いる散
水装置であって、この建設機械１の旋回本体３中心を挟
んで対称位置関係に設けた一対の水タンク４,６と、こ
の旋回本体３の油圧ポンプ12を駆動源とする水ポンプ９
及びエアコンプレッサ11と、旋回本体３のアーム８先端
に取り付けた油圧ブレーカ10のチゼル13に向けた散水部
２とからなり、水ポンプ９は一対の水タンク４,６から
等量ずつ給水を受けて散水部２へ送り、かつエアコンプ
レッサ11から散水部２へ空気を送って、この散水部２か
ら水及び空気をチゼル13に向けて噴射する油圧ブレーカ
の散水装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建物等を解体する
際、破砕対象の破砕に伴って発生する粉塵の飛散防止を
目的とした建設機械の油圧ブレーカ用散水装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】建設機械は、アタッチメントとして油圧
ブレーカを用いることで、建物を解体するために破砕対
象(壁、屋根等)を破砕することができる。この油圧ブレ
ーカは、油圧により往復駆動するチゼル(ピストン)をピ
ック又はノミとして破砕対象に宛てがい、チゼルが間断
的に加える打撃力によって破砕対象を破砕していく。こ
うしたチゼルの振動を利用した破砕は、必然的に微細に
破砕された破砕対象の粉塵を伴うことになる。この粉塵
は、作業環境の劣化をもたらすほか、周辺環境への汚染
を招くため、実際の作業現場では別途作業者がホースで
散水しながら粉塵の舞い上がりを防いでいた。

【０００３】こうした状況を踏まえ、実開平05-071355
号「破砕機」は、散水機能付油圧ブレーカを提案してい
る。そして特開平08-126976号「散水装置付油圧ブレー
カ及び油圧ブレーカ用散水装置」は、油圧ブレーカに噴
射ノズルを配設し、車体に水ポンプ及び油圧モータを配
設して、水ポンプを油圧モータで駆動し、水ポンプから
吐出される水を噴射ノズルから噴射する技術を開示して
いる。更に、特開平11-036614号「構築物破砕機、該構
築物破砕機を用いた構築物解体工法 及び該構築物破砕
機に用いる給水システム」は、散水ノズルからアームの
先端方向に向かって被破砕箇所を覆い包むようなミスト
状に水を噴射する技術を提案している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記各先行技術は、い
ずれも外部から給水を受けるため、建設機械の旋回本体
から給水ホースが延びている状態で散水機能付油圧ブレ
ーカを使用する。これは、建設機械の自由度を給水ホー
スが制約するという問題を引き起こす。この自由度の制
約は、作業現場が限られた空間であるトンネル内では、
特に問題となる。給水ホースを用いた外部からの給水
は、大量の水をバランスよく建設機械に保持させておく
ことができないとの判断に基づくが、できれば建設機械
自体に十分な量の水を保持させたい。

【０００５】また、油圧ブレーカに散水ノズルを配設し
て散水する構成は、確かにホースを取扱う作業者が不要
になる利点があるものの、遠方からホースを扱って作業
者が散水する場合は散水領域が拡散するが、油圧ブレー
カに配設した散水ノズルでは散水領域が広がりにくい問
題がある。特開平11-036614号で水をミスト状に噴射す
るのは、前記問題を解決するためである。しかし、ミス
ト状に噴射した水が油圧ブレーカ内部に侵入し、油圧ブ
レーカの作動不具合を招く虞れがある。そこで、油圧ブ
レーカへの給水機能を建設機械自体に備えつつ、良好な
粉塵拡散抑制を実現する散水機能を実現することを課題
として、油圧ブレーカに対する散水装置について検討し
た。

【０００６】

【課題を解決するための手段】検討の結果開発したもの
が、建設機械の油圧ブレーカに用いる散水装置であっ
て、この建設機械の旋回本体中心を挟んで対称位置関係
に設けた一対の水タンクと、この旋回本体の油圧ポンプ
を駆動源とする水ポンプ及びエアコンプレッサと、旋回
本体のアーム先端に取り付けた油圧ブレーカのチゼルに
向けた散水部とからなり、水ポンプは一対の水タンクか
ら等量ずつ給水を受けて散水部へ送り、かつエアコンプ
レッサから散水部へ空気を送って、この散水部から水及
び空気をチゼルに向けて噴射する油圧ブレーカの散水装
置である。水は水流状に散水してもよいが、好ましくは
霧状に散水する。

【０００７】本発明の散水装置は、従来見られる散水装
置と異なり、建設機械に水タンクを設け、外部からの給
水を受けなくても散水可能とした。ここで、建設機械に
おける重量バランスを考慮しつつ十分な水量を確保する
ため、旋回本体(運転席を備えた部位)中心を挟んで一対
の水タンクを設けたわけである。また、本発明は、油圧
ブレーカのチゼル周囲又は破砕対象に向けて散水するの
ではなく、散水部からチゼルに向けて散水し、同時に空
気を噴射することで、水の拡散領域を拡げるようにし
た。チゼルに向けて噴射した水は、振動するチゼルと空
気とによって適度な霧状に散らされ、チゼル周囲に飛散
する。チゼルに向けた水の噴射はチゼル自体の冷却、チ
ゼルに向けた空気の噴射は油圧ブレーカ内への粉塵又は
水の侵入防止の意義も有する。

【０００８】具体的な一対の水タンクは、旋回本体背面
に付設した後部水タンクと、ブーム又はアームに内蔵し
た前部水タンクとからなる組合わせを示すことができ
る。特に、ブーム又はアームは余剰空間が多いので、こ
の余剰空間を水タンクに使用することが合理的である。
この場合、モーメントを抑制できるブームに前部水タン
クを設けることが望ましい。また、重量バランスを考慮
した場合、残る水タンクは対称位置関係にある旋回本体
背面に配設することになる。もちろん、旋回本体左右に
一対の水タンクを配することもできる。左右一対の水タ
ンクは、タンク形状及び容量を完全に一致させることが
できる。この場合、運転席の扉等が邪魔にならないよう
に配慮する必要がある。

【０００９】本発明の特徴である散水部は、半径方向内
向きに水を噴射する水リング部と、同じく半径方向内向
きに空気を噴射するエアリング部とからなる環状散水部
とし、この環状散水部をチゼル先部側に水リング部、そ
してチゼル基部側にエアリング部となるようにチゼルに
外嵌するとよい。この場合、水リング部とエアリング部
とは近接してチゼルに外嵌するか、一体の部材で段重ね
状態で構成する。これにより、空気の噴射により飛散し
て霧状となった水が、チゼルを包むように展開すること
になる。また、エアリング部から噴射した空気が一種の
エアシールを形成し、霧状の水がチゼル基部側へ拡がら
なくなるので、油圧ブレーカ内への水の進入を防ぐこと
ができる。これから、エアリング部は油圧ブレーカから
チゼルが突出する油圧ブレーカ本体端(チゼルホルダ等)
に密接するようにチゼルに外嵌するとよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図を参照しながら説明する。図１は本発明を適用し
た建設機械１における各部の配置関係図であり、図２は
環状散水部２の断面図である。図１中、本発明とは直接
関係のない建設機械１としての油圧配管等は、説明の便
宜上図示を省略している。

【００１１】本発明の散水装置は、図１に見られるよう
に、建設機械１の旋回本体３中心を挟んで対称位置関係
で、旋回本体３背面に後部水タンク４を付設し、ブーム
５には前部水タンク６を内蔵している。重量バランスを
図る関係から、両タンク４,６の容量は等量とすること
が望ましいが、前部水タンク６の容量を後部水タンク４
よりも大きくし、後部水タンク４に対して調整ウェイト
７を取り付けて実質上の重量バランスを実現するとよ
い。水ポンプ９は両タンク４,６から等量ずつ給水を受
けるので、散水装置使用中でも重量バランスが崩れな
い。

【００１２】アーム８先端の油圧ブレーカ10に取り付け
た環状散水部２は、両タンク４,６から等量ずつ水ポン
プ９により給水を受け、別途旋回本体３に設けたエアコ
ンプレッサ11から空気の供給を受ける。これら水ポンプ
９及びエアコンプレッサ11は旋回本体３の油圧ポンプ12
を駆動源とするため、油圧ポンプの使用＝油圧ブレーカ
の使用と環状散水部２における水及び空気の噴射とを連
動させることができ、別途駆動源を要しない利点があ
る。チゼル13に対する空気の噴射は、水の拡散を図るほ
か、油圧ブレーカ10内への水の進入を阻止するが、本例
では更に空気と共にオイラー21から供給される少量の潤
滑油を噴射してチゼル13とチゼルホルダ14との潤滑を図
るようにしている。

【００１３】本例は、図２に見られるように、半径方向
内向きに水Ｗを噴射する水リング部15と、同じく半径方
向内向きに空気Ａを噴射するエアリング部16とからなる
環状散水部２を用いている。この環状散水部２は、チゼ
ル13先部側に水リング部15が向き、そしてチゼル13基部
側にエアリング部16が向くような向きでチゼル13に外嵌
して、チゼルホルダ14に対してエアリング部16を接続、
固定している。給水パイプ17及びエアパイプ18は、ブー
ム５からアーム８を通じてアーム８先端から取り出し
(図１参照)、油圧ブレーカ10外面に添わせてそれぞれ水
リング部15及びエアリング部16に接続している。

【００１４】水リング部15及びエアリング部16は、それ
ぞれ噴射口19,20を半径方向内向きで、かつチゼル13の
突出方向(チゼル13先部側)に傾斜させている。これによ
り、特に水リング部15から噴射した水Ｗはチゼル13先部
の方へ向かって拡散するが、チゼル13基部側へはエアリ
ング部16から噴射した空気Ａにより遮られて侵入しなく
なる。また、噴射方向がチゼル13先部側に向いているの
で、チゼル13表面に付着する水Ｗは油圧ブレーカ10を鉛
直方向に向けて使用する常態では基本的に垂れていくだ
けである。仮に油圧ブレーカ10を上向きにしても、本発
明ではチゼル13基部側を空気Ａの噴射により水Ｗの進入
を防ぐため、油圧ブレーカ10内に水Ｗが侵入する虞れは
ない。このように、空気Ａの噴射は油圧ブレーカ10内に
対するエアシールとして機能し、前記水Ｗのほかに、粉
塵Ｚの油圧ブレーカ10内への侵入を防止して、故障の発
生を防ぐ働きも有している。

【００１５】水リング部15から噴射した水Ｗは、チゼル
13の振動とエアリング部16からの空気Ａの噴射とによっ
て霧状に拡散し、チゼル13を包むように拡散する(図２
中ハッチング部位参照)。通常、破砕に伴うチゼル13先
端からの粉塵Ｚはチゼル13を中心に立ち上がるので、粉
塵Ｚは前記霧状の水Ｗの拡散領域で水Ｗと結合して落下
し、周辺への拡散が抑制される。また、霧状の水Ｗはそ
のまま破砕対象に向けて落下する(図２中破線矢印)た
め、いわばチゼル13を中心とした範囲で水撒きをした状
態を作り出し、粉塵Ｚの発生、拡散を抑制する効果をも
たらす。こうして、本発明は油圧ブレーカ10使用による
粉塵Ｚの問題を解決する。

【００１６】

【発明の効果】本発明により、油圧ブレーカへの給水機
能を建設機械自体に備えつつ、良好な粉塵拡散抑制を実
現する散水機能を実現することができる。旋回本体に一
対の水タンクを設け、外部からの給水に頼らないように
したことで、本発明を適用した建設機械の自由度が確保
され、とりわけトンネル工事に利用する建設機械の取扱
い性を改善する。また、良好な粉塵拡散抑制ができるた
め、とりわけトンネル工事における作業環境を改善でき
るようになる。粉塵が発生するトンネル内は劣悪な作業
環境であるため、こうしたトンネル内の作業環境を改善
できる効果は、一般的な解体又は破砕の作業現場でも本
発明が有効であることを示す。

【００１７】散水部、特に環状散水部は、複数の作用を
単独又は相互に関係付けて、複合的な効果を生み出す。
チゼルに向けての空気の噴射は、散水装置として水の拡
散、霧状化を実現する作用を有する。これは、上述の良
好な粉塵拡散抑制を実現する効果に結びつく。また、環
状散水部における空気の噴射は、エアシールを構成し、
油圧ブレーカ内への水又は粉塵の侵入を防いで、油圧ブ
レーカの請う勝率を低減させる効果をももたらす。一
方、チゼルに向けての水の噴射は、チゼルの振動及び前
記空気の噴射を利用した霧状化によって、チゼルを包み
込む水の拡散領域の形成を可能にし、良好な粉塵拡散抑
制を実現する効果に結びつく。このように、本発明は単
独でも有効な空気の噴射及び水の噴射を併用すること
で、良好な粉塵拡散抑制を図りながら、油圧ブレーカの
故障率をも低減させる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した建設機械における各部の配置
関係図である。

【図２】環状散水部の断面図である。

【符号の説明】

１ 建設機械 ２ 環状散水部 ３ 旋回本体 ４ 後部水タンク ５ ブーム ６ 前部水タンク ９ 水ポンプ 10 油圧ブレーカ 11 エアコンプレッサ 12 油圧ポンプ 13 チゼル 15 水リング部 16 エアリング部 17 給水パイプ 18 エアパイプ 21 オイラー Ｗ 水 Ａ 空気 Ｚ 粉塵

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D058 AA12 BB21 DA23 4D063 AA03 AA18 GA10 4D067 DD04 DD06 EE50 GA20 GB10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建設機械の油圧ブレーカに用いる散水装
   置であって、該建設機械の旋回本体中心を挟んで対称位
   置関係に設けた一対の水タンクと、該旋回本体の油圧ポ
   ンプを駆動源とする水ポンプ及びエアコンプレッサと、
   旋回本体のアーム先端に取り付けた油圧ブレーカのチゼ
   ルに向けた散水部とからなり、水ポンプは一対の水タン
   クから等量ずつ給水を受けて散水部へ送り、かつエアコ
   ンプレッサから散水部へ空気を送って、該散水部から水
   及び空気をチゼルに向けて噴射してなる油圧ブレーカの
   散水装置。
2. 【請求項２】 一対の水タンクは、旋回本体背面に付設
   した後部水タンクと、ブーム又はアームに内蔵した前部
   水タンクとである請求項１記載の油圧ブレーカの散水装
   置。
3. 【請求項３】 散水部は、半径方向内向きに水を噴射す
   る水リング部と、同じく半径方向内向きに空気を噴射す
   るエアリング部とからなる環状散水部であり、該環状散
   水部をチゼル先部側に水リング部、そしてチゼル基部側
   にエアリング部となるようにチゼルに外嵌した請求項１
   記載の油圧ブレーカの散水装置。