JP2009101323A - エンジン破砕アタッチメントとエンジン解体機 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンのヘッド部と本体部とを大きなブロックで分離することが可能となって回収が容易になると共に、刃こぼれが生じにくく、比較的小さな破砕力でエンジンの破砕が可能となるエンジン破砕アタッチメントとエンジン解体機を提供する。
【解決手段】互いに開閉可能に組み合わされる一対の開閉体２５にそれぞれ可動刃２８を設ける。可動刃２８の長さをエンジン３０の長さより長くする。可動刃２８の開閉方向の先端を平面状とする。可動刃２８の断面形状を先細りとなるテーパー状とする。開閉体２５の閉じ状態において２枚の可動刃２８の先端面が互いに付き合わされる。エンジン３０の給排気弁を収容したヘッド部３０ａと、クランクシャフトおよびピストンを収容した本体部３０ｂとの間の側面のくびれ部３０ｃに可動刃２８を挿入して閉じることにより、エンジン３０を分断し破砕する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、廃棄されたエンジンを分別するための解体機に取付けられるエンジン破砕アタッチメントとこのエンジン破砕アタッチメントを用いたエンジン解体機に関する。

自動車等のエンジンはアルミニウムや鉄を材料として作られている。すなわち、エンジンのケース、ヘッド等はアルミニウムで作られ、ピストン、シャフト、ギヤ、ベアリングやこれらを収容した本体部（ブロック）等は鉄で作られている。このような材料でなる廃棄エンジンの材料リサイクル率を上げるためには、アルミニウムと鉄の分別が不可欠である。しかし従来はこの分別をほとんど人手による解体作業によって行なっているので、解体に長時間を要する。このため、解体にコストがかかる上、解体コストを削減するために大まかな解体を行なうと、分別率が低下し、リサイクル率向上の妨げとなる。

このような問題点を解決するため、エンジンの解体を機械により行なう種々の提案がなされている。例えば特許文献１においては、固定歯とこの固定歯に対して近接、離反する可動歯の各先端にそれぞれ互いに相補的に噛合する複数の突起を設けたものが開示されている。

また、特許文献２には、断面形状が３角形をなすように２枚の破断刃を先鋭に形成し、これらの破断刃の先端が突き合わされるように形成したものが開示されている。

また、特許文献３には、解体機の車体の前部に開閉可能に作業用ハンドを取付け、そのハンドの先端部に互いに対向するように圧砕用の歯を取付けたものが開示されている。

特開２００４-２０２４７７号公報 特開平１１-３３３６１８号公報 実開平６-８５８００号公報

しかしながら、特許文献１に記載のように、固定歯とこの固定歯に対して近接、離反する可動歯の各先端にそれぞれ互いに相補的に噛合する複数の突起を設けたものにおいては、エンジンの鋳物部（ヘッド部、本体部の外装部）を細かく圧砕できるが、エンジン全体にわたって圧砕することになり、破砕に対しては大きな動力が必要になる。また、ヘッド部を構成するアルミ鋳物が小さい破片となり、飛散が大きく、鉄部品、破砕アルミニウムの回収に手間がかかるという問題点がある。

また、特許文献２に記載のように、断面形状が３角形をなすように２枚の破断刃を先鋭に形成し、先端が突き合わされるように形成したものによると、エンジンケースの最弱部を破砕することはできるが、破砕刃により板金やハーネスを切断した場合に刃こぼれを起こし易く、耐久性が悪い。また、刃こぼれを起こした場合、破砕刃の交換は可能であるが、しかし破砕刃の交換を頻繁に行なう必要があり、作業能率が悪くなるという問題点がある。

また、特許文献３に記載のように、開閉するハンドに圧砕用の歯を設けたものにおいては、特許文献１の場合と同様に、エンジンの鋳物部を細かく圧砕できるが、エンジン全体にわたって圧砕することになり、破砕に対してはおおきな動力が必要になる。また、アルミ鋳物が小さい破片となり、飛散が大きく、鉄部品、破砕アルミニウムの回収に手間がかかるという問題点がある。

本発明は、上記の問題点に鑑み、エンジンのヘッド部と本体部とを大きなブロックで分離することが可能となって回収が容易になると共に、刃こぼれが生じにくく、比較的小さな破砕力でエンジンの破砕が可能となるエンジン破砕アタッチメントとこれを用いたエンジン解体機を提供することを目的とする。

請求項１のエンジン破砕アタッチメントは、油圧シリンダにより互いに開閉可能に組み合わされる一対の開閉体と、各開閉体の対向部にそれぞれ設けられる可動刃とを備え、
前記可動刃の長さは破砕するエンジンの長さより長く、前記可動刃の開閉方向の先端部が平面状をなし、かつ前記可動刃の断面形状が先細りとなるテーパー状をなすと共に、閉じ状態において前記２枚の可動刃の先端面が互いに付き合わされる構造を有し、
エンジンの給排気弁を収容したヘッド部と、クランクシャフトおよびピストンを収容した本体部との間の側面のくびれ部に前記可動刃を挿入して閉じることにより、エンジンを分断し破砕可能とした構成を有することを特徴とする。

請求項２のエンジン破砕アタッチメントは、請求項１に記載のエンジン破砕アタッチメントにおいて、
前記可動刃の先端の厚さが５〜１０ｍｍ、前記可動刃の根元部の厚さが６０〜７５ｍｍ、前記テーパー状をなす部分のテーパー角が１５〜３０度、前記ブラケットの厚さが７５〜１００ｍｍであることを特徴とする。

請求項３のエンジン解体機は、作業機本体と、
前記作業機本体の走行体前部に取付けられる請求項１または２に記載の破砕アタッチメントと、
前記作業機本体に取付けられる作業用アームの先端に取付けられ、エンジンのヘッド部を本体部から分離するフォグラップルとを備えたことを特徴とする

請求項１の発明によれば、可動刃の先端部が平面に形成されて互いに突き合わされる構造であるため、刃こぼれが生じるおそれがなく、耐久性が向上する。また、エンジンのヘッド部と本体部との間にテーパー状の可動刃を圧入して破砕する構造であるため、比較的弱い力で容易にヘッド部と本体部とを飛散することなく分断破砕することができ、鉄部品、破砕アルミニウムの回収の手間が軽減される。

請求項２の発明によれば、現実のエンジンの側面のくびれ部のサイズに適合した可動刃の厚みおよびテーパー形状としたため、能率良く破砕を行なうことができる。

請求項３の発明によれば、エンジン破砕アタッチメントによりエンジンのくびれ部で切断する際に、エンジンの本体部をエンジン破砕アタッチメントで抑えておき、ヘッド部をフォグラップルで把持して持ち上げることによって、エンジンの分断を能率良く行なうことができる。

図１は本発明の一実施の形態のエンジン破砕アタッチメントを備えた解体機を示す側面図、図２はその作業用アームを省略して示す平面図である。この解体機は、クローラ式走行体１に旋回装置２を介して旋回体３を設置し、旋回体３に油圧パワーユニット４と運転室５等を搭載して作業機本体４０を構成する。旋回体３には作業用アーム６を取付ける。この作業用アーム６は、旋回体３に起伏可能に取付けられたブーム７と、このブーム７を起伏させるために旋回体３とブーム７との間に取付けられたブームシリンダ８と、ブーム８の先端に回動可能に取付けられたアーム９と、このアーム９を回動させるためにブーム７とアーム９との間に取付けられたアームシリンダ１０とを有する。

アーム９の先端には作業具シリンダ１１により、アームリンク１１ａ、作業具リンク１１ｂを介して回動可能にフォークグラップル１２を取付ける。このフォークグラップル１２は、アーム１０の先端に回動可能に取付けたブラケット１３と、このブラケット１３に旋回装置１４により旋回可能に取付けられたフレーム１５と、このフレーム１５に不図示の油圧シリンダにより開閉可能に取付けた一対の把持用爪１６，１６とを有する。

２０は走行体１のフレーム１ａの前部に取付けられるエンジン破砕アタッチメントである。走行体１のフレーム１ａの前部に、エンジン破砕アタッチメント２０を取付けるためのブラケット２１を設ける。このブラケット２１にエンジン破砕アタッチメント２０の高さ調整のための油圧シリンダ２３により上下揺動可能にフレーム２４を取付ける。このフレーム２４に、鋼材からなる一対の開閉体２５，２５を、ピン２６，２６を中心に開閉可能に取付ける。２７はこの開閉体２５，２５の基端部間に設けられた両ロッド式の油圧シリンダであり、その伸長、収縮により開閉体２５，２５を開閉するものである。２５ａはピン２６を挿着するピン孔、２５ｂは油圧シリンダ２７の両端を連結するピンを挿着するピン孔である。なお、この実施の形態においては、ブラケット２１を走行体１のフレーム１ａに固定して取付けているが、フレーム１ａに対して油圧シリンダにより上下揺動可能に取付けてもよい。

２８は開閉体２５の開閉方向の先端面に溶接（ボルト付けでもよい）により取付けられた可動刃である。図３はこの開閉体２５および可動刃２８の構造を拡大して示す平面図、図４は図３のＡ矢視図、図５はののエンジン破砕アタッチメント２０による破砕作業状態を示す斜視図である。

このエンジン破砕アタッチメント２０において、可動刃２８の長さＬ１（図３参照）は、自動車等の一般的なエンジン３０の長さＬ２（図５参照）より長く形成される。図４に示すように、可動刃２８の開閉方向の先端部２８ａは平面状をなし、かつ可動刃２８の断面形状は先細りとなるテーパー状をなすと共に、閉じ状態において２枚の可動刃２８，２８の先端面２８ａ、２８ａが互いに付き合わされる構成を有する。

図５においてはエンジン３０は概略構造を示しており、図５に示すように、エンジン３０は、エンジンの給排気弁等を収容したヘッド部３０ａと、クランクシャフトおよびピストン等を収容した本体部３０ｂとからなる。そしてヘッド部３０ａと本体部３０ｂとの間の側面にくびれ部３０ｃを有する。ヘッド部３０ａの外装部はアルミ鋳物からなり、本体部３０ｂの外装部は鉄製鋳物からなる。

この解体機を用いてエンジンの破砕を行なう場合は、解体機の走行体１による走行、旋回装置２による旋回体３の旋回、エンジン破砕アタッチメント２０の油圧シリンダ２１，２３の伸縮による上下位置合わせにより、可動刃２８の先端をエンジン３０の側面のくびれ部３０ｃに合わせ、油圧シリンダ２７の伸長により、可動刃２８を閉じることにより、可動刃２８をくびれ部３０ｃにくさび状に入れてエンジン３０をヘッド部３０ａと本体部３０ｂとに分断し破砕する。

なお、可動刃２８によって破砕途中のエンジン３０の本体部３０ｂを、可動刃２８により把持するかあるいは開閉体２５により押さえておき、ヘッド部３０ａをフォークグラップル１２の把持用爪１６により把持して作業用アーム６を作動させて引上げることにより、ヘッド部３０ａを能率良く分離することができる。分離後のヘッド部３０ａ、本体部３０ｂは、把持用爪１６により把持し、解体機の旋回、走行により所定の場所に集積することができる。

ここで、可動刃２８の先端の厚さｔ１は５〜１０ｍｍ、可動刃２８の根元部（開閉体２５側の部分）の厚さｔ２を１５〜３５ｍｍ、テーパー角θを１５〜３０度、開閉体２５の厚さｔ３を７５〜１００ｍｍ、幅Ｗを６０〜７５ｍｍとすることがエンジン３０の前記くさび状の分断を行なう上で好ましい。

この実施の形態の可動刃２８は、その開閉方向の先端２８ａが平面に形成されて互いに突き合わされる構造であるため、刃こぼれが生じるおそれがなく、耐久性が向上する。また、エンジン３０のヘッド部３０ａと本体部３０ｂとの間のくびれ部３０ｃにテーパー状の可動刃２８を圧入して破砕する構造であるため、比較的弱い力で容易にヘッド部３０ａと本体部３０ｂとを飛散することなく分離することができ、鉄部品、破砕アルミニウムの回収の手間が軽減される。

また、可動刃２８の寸法を前記サイズに設定することにより、現実のエンジン３０の側面のくびれ部３０ｃのサイズに適合した可動刃２８の厚みおよびテーパー形状となり、能率良く破砕を行なうことができる。

図６は本発明のエンジン破砕アタッチメントの他の実施の形態を示す解体機の側面図、図７はこの解体機に用いたエンジン破砕アタッチメント２０Ａの構造を示す正面図である。この実施の形態においては、エンジン破砕アタッチメント２０Ａは前記作業用アーム６の先端に作業具シリンダ１１により回動可能に取付けられる。

このエンジン破砕アタッチメント２０Ａは、アーム９の先端にピン３３により取付けられるブラケット３４と、このブラケット３４に油圧モータ等からなる旋回モータ３５により旋回側フレーム３６を旋回させる旋回装置３７とを有する。フレーム３６には前述のように、一対に鋼材からなる開閉体２５，２５を、ピン２６，２６を中心に開閉可能に取付ける。また、開閉体２５，２５の基端部間に両ロッド式の油圧シリンダ２７を設け、その伸長、収縮により開閉体２５，２５を開閉する。可動刃２８の構造は前述の通りである。

一方、走行体１のフレーム１ａには、被解体物（エンジン３０）を押さえる押さえアーム３９を、油圧シリンダ４１により上下揺動可能に取付ける。

この解体機においては、エンジン３０を縦向きにし、押さえアーム３９によりエンジン３０を押さえておき、前述の通りにエンジン３０のくびれ部３０ｃに可動刃２８を挿入して開閉体２５を閉じることにより、エンジン３０を分断することができる。また、エンジン３０を所定の部品ごとに破断することができる。

本発明の一実施の形態のエンジン破砕アタッチメントを備えた解体機の例を示す側面図である。 図１の解体機を作業用アームを省略して示す平面図である。 本実施の形態のエンジン破砕アタッチメントの開閉体を示す平面図である。 図３のＡ矢視図である。 本実施の形態のエンジン破砕アタッチメントによる破砕作業状態を示す斜視図である。 本発明の他の実施の形態のエンジン破砕アタッチメントを備えた解体機の例を示す側面図である。 図６の実施の形態のエンジン破砕アタッチメントの拡大側面図である。

符号の説明

１：クローラ式走行体、２：旋回装置、３：旋回体、４：油圧パワーユニット、５：運転室、６：作業用アーム、７：ブーム、８：ブームシリンダ、９：アーム、１０：アームシリンダ、１１：作業具シリンダ、１２：フォークグラップル、１３：ブラケット、１４：旋回装置、１５：フレーム、１６：把持用爪、２０，２０Ａ：エンジン破砕アタッチメント、２１：ブラケット、２３：油圧シリンダ、２４：フレーム、２５：開閉体、２６：ピン、２７：油圧シリンダ、２８：可動刃、３０：エンジン、３０ａ：ヘッド部、３０ｂ：本体部、３０ｃ：くびれ部、３３：ピン、３４：ブラケット、３５：旋回モータ、３６：被旋回フレーム、３７：旋回装置、３９：押さえアーム、４０：作業機本体、４１：油圧シリンダ

Claims (3)

1. 油圧シリンダにより互いに開閉可能に組み合わされる一対の開閉体と、各開閉体の対向部にそれぞれ設けられる可動刃とを備え、
   前記可動刃の長さは破砕するエンジンの長さより長く、前記可動刃の開閉方向の先端部が平面状をなし、かつ前記可動刃の断面形状が先細りとなるテーパー状をなすと共に、閉じ状態において前記２枚の可動刃の先端面が互いに付き合わされる構造を有し、
   エンジンの給排気弁を収容したヘッド部と、クランクシャフトおよびピストンを収容した本体部との間の側面のくびれ部に前記可動刃を挿入して閉じることにより、エンジンを分断し破砕可能とした構成を有することを特徴とするエンジン破砕アタッチメント。
2. 請求項１に記載のエンジン破砕アタッチメントにおいて、
   前記可動刃の先端の厚さが５〜１０ｍｍ、前記可動刃の根元部の厚さが６０〜７５ｍｍ、前記テーパー状をなす部分のテーパー角が１５〜３０度、前記ブラケットの厚さが７５〜１００ｍｍであることを特徴とするエンジン破砕アタッチメント。
3. 作業機本体と、
   前記作業機本体の走行体前部に取付けられる請求項１または２に記載の破砕アタッチメントと、
   前記作業機本体に取付けられる作業用アームの先端に取付けられ、エンジンのヘッド部を本体部から分離するフォグラップルとを備えたことを特徴とするエンジン解体機。

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