JP2003328569A - 油圧ショベル用電磁石装置付きアタッチメント及び電磁石装置付き破砕機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧ショベルのブーム先端に取り付ける油圧
ショベル用アタッチメントにおいて、主に破砕機におい
て、鉄筋コンクリートの破砕作業を行い、その破砕した
鉄筋コンクリート塊から剥がれた鉄筋又は鉄屑等の金属
片を吸着する磁石装置を備え、該磁石装置の吸着力を増
大させること。 【解決手段】 油圧ショベルのブーム先端に取り付ける
油圧ショベル用アタッチメントにおいて、該油圧ショベ
ル用アタッチメントの本体部１に設けられた電磁石装置
Ａは、３個以上の磁極５と継鉄板６と巻線７とで構成さ
れていること。前記磁極５の吸着面５ａが前記本体部１
より僅かに露出してなること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベルのブ
ーム先端に取り付ける油圧ショベル用アタッチメントに
おいて、主に破砕機において、鉄筋コンクリートの破砕
作業を行い、その破砕した鉄筋コンクリート塊から剥が
れた鉄筋又は鉄屑等の金属片を吸着する磁石装置を備
え、該磁石装置の吸着力を増大することができる油圧シ
ョベル用電磁石装置付きアタッチメント及び電磁石装置
付き破砕機に関する。特に、この発明において、「吸着
力」とは、重い鉄板を持ち上げる力ではなく、一つひと
つが、主に、鉄筋コンクリート等を破砕する解体現場で
発生する鉄筋，コンクリートガラ中の鉄筋及び鉄屑等の
金属片を遠く離れている所から引き寄せて吸着させる力
のことである。

【０００２】

【従来の技術】従来、油圧ショベル用アタッチメントに
おけるコンクリート破砕機に用いられている電磁石は、
円筒形又はＵ字形（馬蹄形）が用いられている。これら
の電磁石では空中遠方の吸着力増大には電磁石の形状を
大きくしなければならなかった。理論上では、吸着距離
を２倍（２倍離れた距離で同じ吸着力を得る）にするた
めには電磁石各部寸法（縦，横，幅の各部）を２倍（重
量で８倍）以上にする必要があった。電流（正確には起
磁力＝電流×巻数）を大きくしてみても磁極が飽和して
比例的には吸着力を大きくできないためである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、吸着力を
増大させようとすると、各辺を増大させた縦横高さの値
となり、重量的には３辺を掛け合わせた値となって、例
えば、２倍の吸着力を得るには、２×２×２の８倍の重
量となるものであり、到底、使用に耐え得るものではな
く、このため、吸着力を増大させても、軽量・小型で且
つ安価に製造できる磁石装置の開発が望まれていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、発明者は上記課
題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、本発明を、油
圧ショベルのブーム先端に取り付ける油圧ショベル用ア
タッチメントにおいて、該油圧ショベル用アタッチメン
トの本体部に設けられた電磁石装置は、３個以上の磁極
と継鉄板と巻線とで構成され、前記磁極の吸着面が前記
本体部より僅かに露出してなる油圧ショベル用電磁石装
置付きアタッチメントとしたことにより、吸着力を増大
させても、軽量・小型で且つ安価に製造でき、前記の課
題を解決したものである。

【０００５】また、前記磁極は、前記継鉄板の平面に対
して垂下状に植設されたり、前記磁極は、平面的に見て
略直列状に配置されたり、或いは前記磁極を４個とし、
平面的に見て上下左右に配置されたすることにより、よ
り軽量化及び小型化ができる。さらに、前記油圧ショベ
ル用アタッチメントを破砕機とし、該破砕機の本体部の
内部下側の側板に前記継鉄板が固着されてなる電磁石装
置付き破砕機としたことにより、前述の吸着力を増大さ
せると共に、破砕機の本体部の補強ができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態につ
いて図面に基づいて説明する。この第１実施形態は、油
圧ショベルのブーム１１の先端に取り付ける油圧ショベ
ル用アタッチメントとしての破砕機である。該破砕機
は、図１及び図２に示すように、ほぼ中空状の本体部
１，固定顎部２及び可動顎部３と、該可動顎部３を揺動
駆動させる油圧シリンダ装置４と、前記本体部１の内部
下側に設けられた電磁石装置Ａとから構成されている。
また、前記本体部１と固定顎部２とは一体的に形成され
ている。前記可動顎部３の基部は、前記本体部１の下方
側内に軸支されている。

【０００７】前記油圧シリンダ装置４の油圧シリンダ４
ａは、前記本体部１内に収納され、且つ油圧シリンダ４
ａの本体の中間が軸支され、油圧によって、油圧シリン
ダアーム４ｂ先端に軸支された前記可動顎部３が揺動す
るように構成されている。さらに、前記固定顎部２及び
可動顎部３には、固定側切断刃２ａ及び可動側切断刃３
ａがそれぞれ複数固着されている。その固定側切断刃２
ａと可動側切断刃３ａとで鉄筋コンクリート柱や鉄筋コ
ンクリート塊を破砕するものである。この固定側切断刃
２ａと可動側切断刃３ａは、主に、半割とした算盤珠状
をなしているが、先鋭状や突起状の形状であって、鉄筋
コンクリート塊等を破砕可能であれば形状は限定されな
い。また、前記固定側切断刃２ａと可動側切断刃３ａと
を総称して単に切断刃又は破砕刃とも言う。

【０００８】前記電磁石装置Ａは、図１乃至図５に示す
ように、主に、３個以上の磁極５と継鉄板６と巻線７と
で構成され、複数の実施例が存在する。３個以上である
ため、３個，４個，５個，６個等の場合がある。図１乃
至図３に示すように、長方形平板で適宜の厚さを有する
継鉄板６に対して磁極５が３個の基部（根元部）が固着
された場合である。３個の磁極５は、図１乃至図３に示
すように、前記継鉄板６に対して平面的に見て直列状に
配置されている。直列状に配置した場合には、整然と
し、且つコンパクトに収納できる。また、その３個の磁
極５を図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、平面的に見
て三角状に配置することもあり、その数が３個の磁極５
であれば、配置には限定されない。

【０００９】また、前記磁極５は直方体状をなし、この
周りに多数巻線７が巻着されている。さらに、磁極５の
先端の面は、吸着面５ａとして構成されている。前記電
磁石装置Ａは、前記本体部１の底部１ｂに形成された適
宜な開口箇所から挿入され、その継鉄板６が、前記破砕
機の本体部１の内部下側に収納され、且つ本体部１を構
成する側板１ａ，１ａに溶接等にて一体化されている。
前記継鉄板６の後部側、すなわち、図２において左側
は、本体部１の後部側より少し突出しているが、電磁石
装置Ａの容量等によって内部にすっぽり入る場合もあ
り、少し突出する状態を含めて前記本体部１の内部下側
に設けている概念である。

【００１０】また、前記本体部１の底部１ｂ側には、前
記巻線７の破砕作業による損傷防止のために蓋部８が設
けられ、該蓋部８は前記底部１ｂに溶接等にて固着され
ている。さらに、前記３個の磁極５の吸着面５ａが、蓋
部８の開口箇所より外部に僅かに突出するように設けら
れている。また、電磁石装置Ａの前板９ａ及び後板９ｂ
は、前記継鉄板６の前後に垂設され、前記巻線７を保護
するようにして前記本体部１の側板１ａ，１ａに溶接等
にて固着されている。また、前記電磁石装置Ａには、電
源からの端子ボックス１０が前記継鉄板６の上面に取付
けられ、電源によって巻線７の励磁によって磁極５に吸
着力が発生する。これによって、図７に示すように、解
体現場等において発生する鉄筋等（鉄屑も含む）を吸着
して能率的に拾い集めることができる。

【００１１】また、長方形平板で適宜の厚さを有する継
鉄板６に対して磁極５が４個の基部（根元部）が固着さ
れた場合がある。４個の磁極５は、図５（Ａ）に示すよ
うに、平面的に見て前記継鉄板６に対して上下左右に方
形状に配置されている。これを並列タイプと称する。こ
の場合には、整然とし、且つコンパクトに収納できる。
また、図示しないが、直列状に配置した場合もあり、そ
の数が４個の磁極５であれば、配置には限定されない。

【００１２】

【実施例】磁極５（極）を１個，２個，３個，４個と
し、その吸着力（Ｎ又はgf）の変化を測定した。図６に
示すグラフは、横軸に磁極数を示し、縦軸に吸着力を示
す。この吸着される金属片は、直径７mmで長さ３００mm
である。その磁極数が１個の場合には、１４０(gf)又は
約１．４(N) であったものが、磁極数が２個の場合に
は、２６０(gf)又は約２．６(N) となり、磁極数が３個
の場合には、４０５(gf)又は約４(N) となり、磁極数が
４個の場合には、４８５(gf)又は約４．８(N) となって
いる。すなわち、２極の吸着力２６０(gf)は、１極の吸
着力１４０(gf)の約１．９倍、３極の吸着力４０５(gf)
は、１極の吸着力１４０(gf)の約２．９倍となってい
る。さらに、一般的な２極を基準とすると、３極の吸着
力４０５(gf)は、２極の吸着力２６０(gf)の約１．６
倍、４極の吸着力４８５(gf)は、２極の吸着力２６０(g
f)の約１．９倍となっている。このように、磁極５の極
数に比例した倍率となっていることが判る。このように
３極とした構成は従来存在しなかった構成である。

【００１３】さらに、別の電磁石装置Ａとしては、図８
に示すように、磁極５が２個の場合であって、前記継鉄
板６の大きさが大きく形成されている場合がある。この
ような形状・構造は、一見して、履物のいわゆるゲタ構
造である。磁力構造としては、磁極５の基部から漏れ磁
力線を、はみ出した継鉄板６で受けることができ、漏れ
磁力線を最小限にでき、ひいては、吸着力を増大するこ
とができる。さらには、取付構造として、前記継鉄板６
が本体部１を補強できる利点がある。

【００１４】また、前述の第１実施形態における破砕機
は、顎部の一方が可動式で、他方の顎部が固定式であっ
たが、その両顎部を可動式として油圧シリンダ装置４に
よって駆動させる場合も破砕機として包含されるもので
あり、実施態様に限定されない。

【００１５】次に、第２実施形態としては、図９に示す
ように、油圧ショベル用アタッチメントとしての、産業
廃棄物及び木材等を適宜切断する切断装置２０に対して
前述した電磁石装置Ａを設けた構造である。該切断装置
２０では、例えば、可動切断体２２には半円状の切断刃
２２ａが備えられ、該切断刃２２ａに対向して固定顎２
３が設けられたものである。この場合には、前記切断装
置２０の本体部１の底部箇所に設けるようにしたもので
ある。前記切断装置２０の場合には、専ら切断作業であ
るが、廃棄物の中には，邪魔になる鉄釘等が混じってお
り、これを適宜拾い集めるようにするものであり、その
電磁石装置Ａは、前述の第１実施形態の破砕機に取り付
ける装置と同様な構成（図３乃至図５及び図８参照）の
ものが適宜取り付けられている。特に、前記電磁石装置
Ａは同一構造であるため説明を省略する。

【００１６】さらに、第３実施形態としては、図１０に
示すように、油圧ショベル用アタッチメントとしてのバ
ケット３０に対して前述した電磁石装置Ａを設けた構造
である。この場合には、電磁石装置Ａをバケット３０の
本体部１の底部箇所に設けるようにしたものである。前
記バケット３０の場合には、破砕作業は行わないが、破
砕現場等において、散らばっている鉄筋等（鉄屑も含
む）を専ら拾い集めるようにするものであり、その電磁
石装置Ａは、図３乃至図５及び図８のような第１実施形
態の構造のものが適宜取り付けられており、同一構造で
あるため説明を省略する。また、前述した油圧ショベル
用アタッチメントとしては、破砕機、切断装置２０，バ
ケット３０については、その一例を示したものであり、
油圧ショベルのブーム１１先端に取り付けるアタッチメ
ントであれば、これらに限定されない。

【００１７】

【発明の効果】請求項１の発明においては、油圧ショベ
ルのブーム先端に取り付ける油圧ショベル用アタッチメ
ントにおいて、該油圧ショベル用アタッチメントの本体
部１に設けられた電磁石装置Ａは、３個以上の磁極５と
継鉄板６と巻線７とで構成され、前記磁極５の吸着面５
ａが前記本体部１より僅かに露出してなる油圧ショベル
用電磁石装置付きアタッチメントとしたことにより、吸
着力を増大させても、軽量・小型で且つ安価に製造でき
る利点がある。

【００１８】この点を詳述すると、従来では、理論上で
は、吸着距離を２倍（２倍離れた距離で同じ吸着力を得
る）にするためには電磁石各部寸法を２倍（重量で８
倍）以上にする必要があった。これは、電流（正確には
起磁力＝電流×巻数）を大きくしてみても磁極が飽和し
て比例的に吸着力を大きくできないためである。しかる
に、開発した本発明では、従来公知の磁極が２個存在し
たものに対して、磁極５の数を３個以上としたことで、
実施例によれば、３個の場合は２個の場合に比較して５
割強増し、４個の場合は２個の場合に比較して約２倍と
なっており、従来の理論値では、縦・横・高さをそれぞ
れ２倍とすることで体積が８倍となっていたものを、２
個を４個にするという２倍の体積でも、その吸着力を２
倍にできる。これは、軽量化及び小型化できる最大の利
点である。

【００１９】特に、このようにできたのは、この明細書
における吸着力の大きさである。すなわち、如何に重い
鉄板を持ち上げる力ではなく、一つひとつが、主に、鉄
筋コンクリート等を破砕する解体現場等で発生する鉄
筋，コンクリートガラ中の鉄筋及び鉄屑等の金属片を遠
く離れている所から引き寄せることができるという吸着
力の大きさに対して効果を奏するというものである。

【００２０】また、請求項２の発明は、請求項１におい
て、前記磁極５は、前記継鉄板６の平面に対して垂下状
に植設されてなる油圧ショベル用電磁石装置付きアタッ
チメントとしたり、或いは、請求項３の発明は、請求項
１又は２において、前記磁極５は、平面的に見て略直列
状に配置されてなる油圧ショベル用電磁石装置付きアタ
ッチメントとしたり、或いは、請求項４の発明は、請求
項１又は２において、前記磁極５を４個とし、平面的に
見て上下左右に配置されてなる油圧ショベル用電磁石装
置付きアタッチメントとしたことにより、より軽量化と
コンパクトで安価に製造できる利点がある。

【００２１】さらに、請求項５の発明は、請求項１，
２，３又は４において、前記油圧ショベル用アタッチメ
ントを破砕機とし、該破砕機の本体部１の内部下側の側
板１ａ，１ａに前記継鉄板６が固着されてなる電磁石装
置付き破砕機としたことにより、前述の吸着力を増大さ
せると共に、破砕機の本体部１の補強ができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の油圧ショベル用アタッ
チメントとしての破砕機に電磁石装置を設け一部切除し
た斜視図

【図２】（Ａ）は第１実施形態の電磁石装置付きの破砕
機の断面図 （Ｂ）は（Ａ）のＸーＸ矢視断面図

【図３】（Ａ）は電磁石装置の斜視図 （Ｂ）は（Ａ）の断面図

【図４】（Ａ）は図３の変形例の電磁石装置の斜視図 （Ｂ）は（Ａ）の底面図

【図５】（Ａ）はさらに変形例の電磁石装置の斜視図 （Ｂ）は（Ａ）の断面図

【図６】実施例の磁極数と吸着力との関係グラフ

【図７】本発明によって鉄筋片等を吸着している状態図

【図８】（Ａ）は別の実施形態の電磁石装置の斜視図 （Ｂ）は（Ａ）の底面図

【図９】（Ａ）は第２実施形態の切断装置に電磁石装置
を設け一部断面とした側面図 （Ｂ）は（Ａ）の一部切除した斜視図

【図１０】（Ａ）は第３実施形態のバケットに電磁石装
置を設け一部断面とした側面図 （Ｂ）は（Ａ）の一部切除した斜視図

【符号の説明】

Ａ…電磁石装置 １…本体部 １ａ…側板 ５…磁極 ５ａ…吸着面 ６…継鉄板 ７…巻線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桃沢 信幸 千葉県野田市山崎2641 学校法人東京理科 大学内 (72)発明者 野間 純一 千葉県柏市柏の葉５−４−６ 財団法人千 葉県工業技術振興センター 東葛テクノプ ラザ内 (72)発明者 鈴木 泰夫 千葉県千葉市稲毛区天台６−13−１ 千葉 県機械金属試験場内 (72)発明者 吉野 最治 千葉県千葉市稲毛区天台６−13−１ 千葉 県機械金属試験場内 (72)発明者 足達 幹雄 千葉県千葉市稲毛区天台６−13−１ 千葉 県機械金属試験場内 (72)発明者 鈴木 敏郎 千葉県千葉市花見川区▲こて▼橋町1122− ３ 株式会社アキテック内 (72)発明者 塩田 茂男 千葉県千葉市花見川区▲こて▼橋町1122− ３ 株式会社アキテック内 (72)発明者 浦田 正男 千葉県千葉市中央区川崎町１ 川鉄テクノ リサーチ株式会社内 (72)発明者 三上 達也 千葉県千葉市若葉区千代台西１−14−８ 三上工業デザイン事務所内 Ｆターム(参考） 2D012 DA02 DA03 2E176 AA01 DD05 DD58 DD59 4D063 AA06 AA18 GA07 GA10

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧ショベルのブーム先端に取り付ける
   油圧ショベル用アタッチメントにおいて、該油圧ショベ
   ル用アタッチメントの本体部に設けられた電磁石装置
   は、３個以上の磁極と継鉄板と巻線とで構成され、前記
   磁極の吸着面が前記本体部より僅かに露出してなること
   を特徴とする油圧ショベル用電磁石装置付きアタッチメ
   ント。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記磁極は、前記継
   鉄板の平面に対して垂下状に植設されてなることを特徴
   とする油圧ショベル用電磁石装置付きアタッチメント。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記磁極は、
   平面的に見て略直列状に配置されてなることを特徴とす
   る油圧ショベル用電磁石装置付きアタッチメント。
4. 【請求項４】 請求項１又は２において、前記磁極を４
   個とし、平面的に見て上下左右に配置されてなることを
   特徴とする油圧ショベル用電磁石装置付きアタッチメン
   ト。
5. 【請求項５】 請求項１，２，３又は４において、前記
   油圧ショベル用アタッチメントを破砕機とし、該破砕機
   の本体部の内部下側の側板に前記継鉄板が固着されてな
   ることを特徴とする電磁石装置付き破砕機。