JP2011224676A - 破砕工具用防音カバー - Google Patents

Abstract

【課題】破砕作業の作業効率を下げることなく排気に伴う騒音を低減する。
【解決手段】排気ポートＥよりも上方で工具本体Ｂの外周に沿って固定される固定筒部２と、排気ポートＥよりも下方に位置し、工具本体Ｂの外周に沿って上下動自在の排気部３と、固定筒部２と排気部３との間に設けられる蛇腹状の伸縮部４と、排気ポートＥを覆う球体部７でカバー本体５を構成する。この排気部３には、工具本体Ｂの外周面の接線方向に対向する壁部８、８が形成されていて、この壁部８、８には、圧抜き孔９がそれぞれ形成されている。工具本体Ｂとカバー本体５の間の滞留空間１１に、排気ポートＥからの排気が流入すると、この流入に伴う内圧上昇によって伸縮部４が伸長する。これにより、前記内圧の急上昇によって前記排気が妨げられるのが防止され、圧抜き孔９から放出された気体同士が衝突してその風圧が弱まり、この風圧に伴う騒音の発生を抑制し得る。
【選択図】図１

Description

この発明は、コンクリートブレーカ等のように圧縮空気等の気体の圧力で破砕具を振動させる破砕工具に用いる防音カバーに関する。

コンクリートブレーカ等の破砕工具は、工具本体に供給された圧縮空気等の気体の圧力で、内部のピストン等を駆動させ、このピストン等によって工具先端の破砕具を振動させて、コンクリートの破砕作業等を行うために用いられるものである。この駆動に用いられる圧縮空気は、工具本体の排気ポートから高い圧力のまま大気中に排気されて急速に減圧膨張する。このとき、この膨張に伴って大きな衝撃音が発生し騒音の原因となる。このため、この騒音を低減するための種々の防音カバー等が開示されている。

下記特許文献１に示す消音装置は、工具本体の排気ポートに、消音室を備えた消音体を設けたものである。そして、工具本体と消音体を離間して設けることで、工具本体から発生する騒音の軽減とともに、振動の伝達防止を図っている。下記特許文献２に示すハンマードリルは、工具本体の排気ポートと消音器とをホースで連結し、この工具本体から離れた位置で排気音の消音を図っている。下記特許文献３に示す空気動工具は、工具本体の外周部に消音装置を備えたものであって、排気が工具本体と消音装置との間に形成される消音処理室内を流動する間に消音がなされるようになっている。

これら以外に、図７に示すように布等の素材からなる、筒形状をした防音カバー１２が市販されており、この防音カバー１２を工具本体Ｂに被せ、その上下端の開口部をベルト状の固定治具１３で工具本体Ｂに締め付けて固定し、工具本体Ｂからの排気が直接大気に放出されないようにして消音を図っている。

特開２００１−４７３８１号公報 特開２００６−５１５９５号公報 特許第３９２８１７５号公報

上記特許文献１に示す消音装置は、工具本体の脇に併設されているため、作業者がこの破砕工具を扱う際に重量バランスを取りにくい。また、上記特許文献２に示すハンマードリルは、工具本体の脇からホースが延長されているため、このホースが作業の妨げとなりやすい。このため、作業効率の低下が問題となることが多い。

また、上記特許文献３に示す消音装置は、同文献の明細書の段落００１６に、ステンレス製の円筒状部材を採用している旨記載されていることから分かるように、前記消音処理室の体積変化はほとんど生じない。このため、排気ポートからの排気によって前記消音処理室の内圧が急激に高まって前記工具本体からの排気効率が低下し、ピストン等の駆動のスムーズ性が損なわれ、上記と同様に作業効率の低下が問題となりやすい。

さらに、図７に示した防音カバー１２は、上述したように布等の素材からなり、工具本体Ｂからの排気を適度に緩衝する作用を有するが、その反面、この排気に伴う風圧によって横方向に膨らみやすい。このため、破砕具Ｔの先端が、膨らんだ防音カバー１２によって遮られ、作業者がこの先端を目視で確認しづらくなって、作業効率が低下するという問題がある。また、防音カバー１２内に溜まった空気はその上下端（工具本体Ｂに固定治具１３で固定した部分）の工具本体Ｂと防音カバー１２の間の隙間から排気され、そのうちの下向きの排気によって地面の土砂や破砕片等が巻き上げられるため、作業環境上好ましくない。

そこで、この発明は、破砕作業の作業効率を下げることなく排気に伴う騒音を低減することを課題とする。

上記の課題を解決するため、この発明は、気体の圧力によって工具本体の下端に設けた破砕具を振動させ、その気体が、前記工具本体の排気ポートから排出される破砕工具に用いられ、前記排気ポートを覆うように前記工具本体の外周に取り付けられる破砕工具用防音カバーにおいて、前記排気ポートよりも上方で前記工具本体の外周に沿って固定される固定筒部と、前記排気ポートよりも下方で前記工具本体の外周に沿って上下動自在とした排気部と、前記固定筒部と前記排気部との間に設けられる伸縮部とを有して、前記工具本体の外周全周を覆うゴム製又は樹脂製のカバー本体とを備え、前記排気部には圧抜き孔が形成されており、前記排気ポートから排出される気体が前記工具本体と前記カバー本体との間の滞留空間に流通し、前記滞留空間の圧力変動によって前記伸縮部が上下方向に伸縮することにより前記排気部が工具本体に対して上下動し、前記滞留空間内の気体が前記圧抜き孔から大気放出されるようにして破砕工具用防音カバーを構成した。

工具本体内のピストン等の駆動により破砕具の振動をスムーズになすためには、この工具本体内の気体を、排気ポートから速やかに排気する必要があるが、これは上記背景技術で述べたように、この排気の急激な体積膨張に伴う衝撃音（騒音）の原因となる。このように、気体の速やかな排気と、この排気に伴う衝撃音の抑制という、相反する事項の両立を図る上で、この気体を滞留空間に排気することは非常に有効である。

すなわち、この滞留空間は、伸縮部の伸縮によりその内容積の変化が許容された閉塞空間であって、この滞留空間に気体が排出されるとその内圧が増大し、これによって内容積が拡大する。このため、その内圧が急上昇することに起因して破砕具の振動のスムーズ性が失われるのを防止することができ、高い作業効率を確保することができる。

その一方で、気体の排気により滞留空間の内圧は大気圧より高い状態となるので、気体を直接大気圧に排気した場合と比較して、急激な体積膨張を抑制することができ、衝撃音の発生を低減することができる。さらに、この滞留空間内を気体が流動する間に音の減衰が生じるため、その消音効果が一層高まることも期待できる。

また、前記圧力変動に伴う内容積の変動が、前記伸長部の上下方向への伸縮によってなされ、横方向への拡がりはほとんど生じない。このため、前記破砕具の先端がカバー本体によって遮られにくく目視で容易に確認することができ、高い作業効率を確保することができる。

また、前記構成においては、前記圧抜き孔を、前記排気部に横向きに形成するのが好ましい。

このように圧抜き孔を横向きに形成すると、この圧抜き孔から排出された気体が地面に直接排気されない。このため、この地面の土砂等をその風圧で巻き上げにくく、良好な作業環境を確保することができる。

また、前記排気部を横向きに形成する構成においては、前記排気部に、前記工具本体の外周面の接線方向に対向する壁部を形成し、この両壁部にそれぞれ前記圧抜き孔を形成して、その両圧抜き孔から排気される気体同士が衝突するようにするのがより好ましい。

このように排気される気体を衝突させると、この排気に伴う風圧を弱めることができるため、衝撃音の発生を抑制することができる。また、排気された気体の風圧は、対向するように設けられた前記壁部によっても弱められ、その騒音抑制効果が一層高まる。

また、前記各構成においては、前記伸縮部を、前記工具本体の上下方向に沿って、小径部と大径部とを交互に配置した蛇腹状に形成するのがより好ましい。

この蛇腹は、その伸縮方向には自在に伸縮し得る一方で、この伸縮方向と垂直な方向にはほとんど変形しない。このため、その伸縮作用により前記滞留空間の内容積の変動が速やかになされる一方で、横方向への広がりが防止される。このため、前記滞留空間内の急激な圧力変動が防止されるとともに、破砕具の先端の視認性も確保される。この伸縮部の素材として、ゴム等のように伸縮性を有するものがより好ましいが、耐久性に優れる金属等を採用することもできる。

また、前記各構成においては、前記カバー本体の前記排気ポートを覆う部分を、その内面が球面である球体部とし、前記球面は、前記球体部の上下方向中ほどから上方及び下方に向かうにつれて縮径させた構成とするのがより好ましい。

この球体部を形成したカバー本体は、排気ポートを覆っており、この排気ポートから排気された気体が、このカバー本体の内面に吹き付けられる。このとき、前記内面が球面であれば、排気ポートとカバー本体との間の隙間をより広く確保することができ、前記内面への気体の吹き付け圧を低減することができる。これに伴って、排気ポートからの排気抵抗が小さくなって、その排気が妨げられにくい。このため、工具本体内においてピストンの動作がスムーズになされ、高い作業効率を維持することができる。しかも、この内面を球面とすることで、平面と比較してその内面積を増やすことができ、この内面における消音作用を一層向上することができる。

また、前記球体部を設けた構成においては、前記球体部の内面に、前記排気ポートから排出された前記気体を前記工具本体の軸周りに旋回させる旋回ひれ部を形成するのがより好ましい。

このように旋回ひれ部で旋回流を形成すると、排気ポートから排出された気体がスムーズに下方に誘導され、この球体部内に気流の乱れが生じにくい。このため、球体部（カバー本体）の内圧の上昇が抑制されて、前記排気ポートからの排気がスムーズになされる。この結果、工具本体内におけるピストンの動作がスムーズになされ、高い作業効率を確保することができる。また、前記旋回流を形成することにより、この排気が直接排気部から排出される場合と比較して、より長い流動距離を確保することができる。このため、この排気の流動中の消音作用が一層高まる。

この発明は、工具本体の排気ポートを覆うように設けたカバー本体に伸縮部を形成し、前記工具本体とカバー本体の間の滞留空間に前記排気ポートから排気された気体を流動させ、この滞留空間の圧力変動によって前記伸縮部を上下動するようにした。これにより、この滞留空間の内圧が急上昇することに起因して破砕工具のスムーズな動作が阻害されるのを防止するとともに、排気が直接大気に排気されて急激に膨張し、衝撃音（騒音）が発生するのを防止することができる。しかも、前記伸縮部は上下動するのみで径方向に拡径しないため、破砕工具の先端が防音カバーによって遮られず、高い作業効率を確保することができる。

本願発明に係る破砕工具用カバーの一実施例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図 図１に示す破砕工具用カバーの使用態様を示す正面図 図１（ａ）のＡ−Ａ断面図 図１に示す破砕工具用カバーを示し、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図 図１に示す破砕工具用カバーの作用を示す正面図であって、（ａ）は排気ポートから滞留空間に気体が排気されて伸縮部が伸びた状態、（ｂ）は圧抜き孔から大気中に気体が排気されて伸縮部が縮んだ状態 本願発明に係る破砕工具用カバーの他の実施例を示す正面図 従来技術に係る破砕工具用カバーの使用態様を示す正面図

この発明に係る破砕工具用カバー１の一実施例を図１に、この破砕工具用カバー１の使用態様を図２にそれぞれ示す。この破砕工具用カバー１は、気体の圧力によって、工具本体Ｂの下端に設けた破砕具Ｔを振動させ、その気体が、その工具本体Ｂの排気ポートＥから排出される破砕工具Ｍに用いられ、この排気ポートＥを覆うように工具本体Ｂの外周に取り付けられるものである。

この破砕工具用カバー１はその全体がゴム製であって、排気ポートＥよりも上方で工具本体Ｂの外周に沿って固定される固定筒部２と、排気ポートＥよりも下方に位置し、工具本体Ｂの外周に沿って上下動自在の排気部３と、固定筒部２と排気部３との間に設けられる伸縮部４とを有して、工具本体Ｂの外周全体を覆うカバー本体５からなる。この固定筒部２には固定用バンド６が設けられ、この固定用バンド６で工具本体Ｂへの固定筒部２の確実な固定がなされる（図２を参照）。この破砕工具用カバー１の素材はゴムなので、工具本体Ｂへの脱着作業を容易に行うことができ、作業性に優れている。

このカバー本体５の排気ポートＥを覆う部分は、その内面が球面である球体部７となっており、この球面は、球体部７の上下方向中ほどから上方及び下方に向かうにつれて縮径している。また、伸縮部４は、工具本体Ｂの上下方向に沿って、小径部４ａと大径部４ｂとを交互に配置した蛇腹状に形成されている。また、排気部３には、図３に断面図で示すように工具本体Ｂの外周面の接線方向に対向する壁部８、８が形成されていて、この両壁部８、８には、横向きに圧抜き孔９がそれぞれ形成されている。この排気部３の下端は、工具本体Ｂの外周に当接して、後述する滞留空間１１の一部を構成している。

この球体部７の内面には、図４に示すように螺旋状の旋回ひれ部１０が８本形成されている。この旋回ひれ部１０は、上下端に向かうほど球体部７内径側への突出量が小さく、上下方向の中ほどにおいて前記突出量が最大となっていて、側方から見て三日月形状をしている。また、その上端ほど工具本体Ｂの軸に沿うように起立している一方で、その下端ほど前記軸に対し傾斜をもつ構成となっている。

また、工具本体Ｂと、カバー本体５との間には滞留空間１１が形成されている。そして、排気ポートＥから排出された気体はこの滞留空間１１に流入し、図４中に矢印で示すように、旋回ひれ部１０によって本体Ｂの軸周りに旋回する旋回流が形成される。このように、旋回流を形成することによってこの滞留空間１１中における流動距離が長くなるため、その旋回中に十分な消音作用が発揮される。この旋回ひれ部１０の本数や形状等は、上述したものに限定されず、この球体部７内に旋回流を形成し得る限りにおいて適宜変更することもできる。

この滞留空間１１に気体が流入した際における破砕工具用カバー１の作動状態について図５を用いて説明する。なお、同図においては図示の簡便のため、旋回ひれ部１０の記載を省略している。排気ポートＥから気体が排出される前は、滞留空間１１の内圧は大気圧とほぼ同じであるが、工具本体Ｂの排気ポートＥから気体を排出すると（同図（ａ）中の破線矢印ｆ_１を参照）、この滞留空間１１の内圧が高まる。そうすると、この内圧によって蛇腹状の伸縮部４が下方に伸びて、その内圧の急激な上昇が抑制される。これにより、排気ポートＥからの気体の排出が妨げられにくく、破砕具Ｔを振動させるピストンの駆動をスムーズに行うことができる。また、気体が流入した滞留空間１１の内圧は大気圧より高く、この気体が直接大気中に排気された場合と比較して、急激な体積膨張が抑制される。このため、前記排気に伴う衝撃音（騒音）が低減する。

さらに、滞留空間１１の内圧によって伸びた伸縮部４は、その復元力によって元の長さに復元しようとする。この復元に伴い、この滞留空間１１内の気体が、圧抜き孔９を通って大気に放出される（同図（ｂ）中の矢印ｆ_２を参照）。この放出によって、滞留空間１１の内圧は大気圧に近付くように減少する。このとき、対向する壁部８、８に形成された圧抜き孔９、９から放出された気体同士が衝突して排気に伴う風圧が弱められ、この風圧に伴う騒音の発生が抑制される。

上記のように、気体の排気ポートＥからの排出及び圧抜き孔９からの放出が繰り返されることにより、伸縮部４が連続的に伸縮し、破砕具Ｔの振動がなされる。

また、このように伸縮部４を蛇腹状とすることで、滞留空間１１内面の表面積を拡大することができ、この内面による消音作用が高まり、騒音の発生がさらに抑制される。

この発明に係る破砕工具用カバー１の他の実施例を図６に示す。この破砕工具用カバー１は、図１等に示した一実施例に係る破砕工具用カバー１において、排気部３の円筒面にも圧抜き孔９を形成したものである。このように圧抜き孔９を形成することで、気体を大気放出する工程（図５（ｂ）を参照）においてその排気効率がさらに高まり、前記ピストンの駆動を一層スムーズに行うことができる。また、３方向から圧抜き孔９から放出された気体が互いに吹き付けられるため、より高い消音作用も期待できる。各圧抜き孔９の内径、個数及び位置等については、排気ポートＥからの排気量を考慮して適宜決定することができる。

この破砕工具用カバー１は、各実施例で示したようにゴム製又は樹脂製とすることが消音作用の観点から特に好ましいが、金属製として長時間使用時における耐久性の向上を優先させてもよい。このように金属製としても、伸縮部４の伸縮作用によって滞留空間１１の内圧が急上昇するのを防止する機能は変わりなく、破砕具Ｔの振動をスムーズに行い得るとともに、このカバー本体５での消音作用を発揮し得るからである。

また、カバー本体５には、各実施例で示したように内面が球面から構成される球体部７を形成するのが特に好ましいが、その内面が平面からなる構成としたり、この球体部７自体を省略して固定筒部２と伸縮部４が直結された構成としたりすることもできる。この場合も、主に伸縮部４の伸縮作用によって、破砕具Ｔの振動をスムーズに行いつつ、消音作用を発揮し得るからである。

また、球体部７の内面の旋回ひれ部１０は、球体部７内に旋回流を形成して消音作用を高め得る点で形成するのがより好ましいが、これは必須の構成要素ではなく、製造コスト等を考慮して、適宜省略することもできる。

１ 破砕工具用カバー
２ 固定筒部
３ 排気部
４ 伸縮部
４ａ 小径部
４ｂ 大径部
５ カバー本体
６ 固定用バンド
７ 球体部
８ 壁部
９ 圧抜き孔
１０ 旋回ひれ部
１１ 滞留空間
Ｂ 工具本体
Ｅ 排気ポート
Ｍ 破砕工具
Ｔ 破砕具

Claims (6)

1. 気体の圧力によって工具本体（Ｂ）の下端に設けた破砕具（Ｔ）を振動させ、その気体が、前記工具本体（Ｂ）の排気ポート（Ｅ）から排出される破砕工具（Ｍ）に用いられ、前記排気ポート（Ｅ）を覆うように前記工具本体（Ｂ）の外周に取り付けられる破砕工具用防音カバーにおいて、
   前記排気ポート（Ｅ）よりも上方で前記工具本体（Ｂ）の外周に沿って固定される固定筒部（２）と、前記排気ポート（Ｅ）よりも下方で前記工具本体（Ｂ）の外周に沿って上下動自在とした排気部（３）と、前記固定筒部（２）と前記排気部（３）との間に設けられる伸縮部（４）とを有して、前記工具本体（Ｂ）の外周全周を覆うゴム製又は樹脂製のカバー本体（５）とを備え、前記排気部（３）には圧抜き孔（９）が形成されており、
   前記排気ポート（Ｅ）から排出される気体が前記工具本体（Ｂ）と前記カバー本体（５）との間の滞留空間（１１）に流通し、前記滞留空間（１１）の圧力変動によって前記伸縮部（４）が上下方向に伸縮することにより前記排気部（３）が工具本体（Ｂ）に対して上下動し、前記滞留空間（１１）内の気体が前記圧抜き孔（９）から大気放出されることを特徴とする破砕工具用防音カバー。
2. 前記圧抜き孔（９）は、前記排気部（３）に横向きに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の破砕工具用防音カバー。
3. 前記排気部（３）に、前記工具本体（Ｂ）の外周面の接線方向に対向する壁部（８）を形成し、この両壁部（８、８）にそれぞれ前記圧抜き孔（９）を形成して、その両圧抜き孔（９、９）から排気される気体同士が衝突するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の破砕工具用防音カバー。
4. 前記伸縮部（４）は、前記工具本体（Ｂ）の上下方向に沿って、小径部（４ａ）と大径部（４ｂ）とを交互に配置した蛇腹状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の破砕工具用防音カバー。
5. 前記カバー本体（５）の前記排気ポート（Ｅ）を覆う部分は、その内面が球面である球体部（７）となっており、前記球面は、前記球体部（７）の上下方向中ほどから上方及び下方に向かうにつれて縮径していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の空気動工具用防音カバー。
6. 前記球体部（７）の内面に、前記排気ポート（Ｅ）から排出された前記気体を前記工具本体（Ｂ）の軸周りに旋回させる旋回ひれ部（１０）を形成した請求項５に記載の空気動工具用防音カバー。
   

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