JP2017040099A

JP2017040099A - 建物破砕機の破砕爪

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Publication number: JP2017040099A
Application number: JP2015162435A
Authority: JP
Inventors: 正博白波瀬; Masahiro Shirahase
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-08-20
Filing date: 2015-08-20
Publication date: 2017-02-23

Abstract

【課題】建物等の構造物を解体するのに使用する破砕機の左右の破砕爪の爪先を相互にずらした状態にして押圧力をかけることにより、破砕対象物に対してせん断応力を作用させ、破砕対象物を裁断により破砕するようにした建物破砕機の破砕爪を提供する。
【解決手段】建物破砕機の左右のアームの先部を構成する左右の破砕爪の爪先を相互にずらした構成にし、左右の破砕爪の先端側部が互いに重なり合うようにしてせん断応力を作用させることにより、破砕対象物をせん断応力による裁断によって破砕するようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は、建物等の構造物を解体するのに使用する建物破砕機の破砕爪に関する。

建物等の構造物を解体するのに使用する破砕機に設けた破砕爪は、従来から、耐摩耗性及び長寿命化が要求されている。この破砕爪は、図６（ａ）に示すように、解体現場における細かな仕分け作業や積み込み作業にも適用し得るように、左右の破砕爪２０ａ、２０ｂを取り付けた破砕機のアーム２１ａ、２１ｂを閉じた際、左右の破砕爪２０ａ、２０ｂの先端隙間２２がゼロ又はゼロに近い状態となるのが望ましい。

しかしながら、近年において、高強度のコンクリートや建物の高強度部分を解体する際には、破砕爪の爪先が激しく摩耗するという問題がある。そのため、左右の破砕爪２０ａ、２０ｂの先端隙間２２をゼロに維持するため、解体現場で爪先に肉盛り溶接を行い、また破砕機自体の入れ替えを行うほか、破砕爪の耐摩耗性を向上することが行われてきた。

ここで、従来の破砕爪について、特許文献１を参照すると、この文献に記載されている建築物破砕機の破砕爪は、図６（ａ）（ｂ）に示すように、アームセンターピン２３ａ、２３ｂを中心とする軌道上に左右の爪先２４ａ、２４ｂが位置するものであり、左右の破砕爪２０ａ、２０ｂが左右対称の形状で向き合って爪先の先端面同士が合致することにより、破砕対象物Ｃを挟持し、或いは圧縮によって破砕（即ち、圧砕）することとなる。

このように、従来の破砕機に設けられた破砕爪は、解体物を左右の破砕爪の圧縮力によって破砕するものであるため、爪先、アーム、機械本体、ピン、ブッシュ、油圧シリンダー及び油圧ホース等に係る負荷も大きいものとなる。

そこで、本発明者は、従来のように左右の破砕爪の爪先を向き合わせた状態で破砕対象物を圧縮力によって圧砕するのではなく、左右の破砕爪の爪先を相互にずらした状態にすることにより、破砕対象物をせん断応力で裁断することによって、従来の圧縮力による圧砕に比較して、少ない力で効率的に破砕対象物を破砕し得る破砕爪の開発に至ったのである。

特開２００４−１４３６８３号公報

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、建物等の構造物を解体するのに使用する破砕機の左右の破砕爪の爪先を相互にずらした状態にして押圧力をかけることにより、破砕対象物に対してせん断応力を作用させ、破砕対象物を裁断により破砕するようにした建物破砕機の破砕爪を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の建物破砕機の破砕爪は、建物破砕機の左右のアームの先部を構成する左右の破砕爪の爪先を相互にずらした構成にし、左右の破砕爪の爪先の先端側部が互いに重なり合うようにしてせん断応力を作用させることにより、破砕対象物をせん断応力による裁断によって破砕するようにしたことを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の建物破砕機の破砕爪は、請求項１において、左右の破砕爪の爪先を相互にずらした構成は、左右の破砕爪の先端側部が上下に重なり合う構成であることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載の建物破砕機の破砕爪は、請求項１又は２において、左右の破砕爪の爪先を相互にずらした構成は、左右の破砕爪の先端側部が上下に均等な隙間をあけて重なり合う構成であることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項４に記載の建物破砕機の破砕爪は、請求項１又は２において、左右の破砕爪の爪先を相互にずらした構成は、左右の破砕爪の噛み込みの初期状態において左右の破砕爪の先端側部が上下に隙間をあけ、噛み込んだ終点において上側の爪先が下側の爪先の上面に接触するように、上側の爪先が下側の爪先に対して有角の状態に傾けられた状態で重なり合う構成であることを特徴とする。

本発明は、上記のように、建物破砕機の左右のアームの先部を構成する左右の破砕爪の爪先を相互にずらした構成にし、左右の破砕爪の先端側部が互いに重なり合うまで押圧力をかける構成としている。このような構成により、左右の破砕爪の爪先を相互にずらした状態で破砕対象物を相互に押圧することにより、破砕対象物に対してせん断応力を作用させることによって裁断することが可能となる。

従って、本発明による破砕機を用いて建物等の構造物を解体する際、少ない力で効率的に破砕対象物を破砕することが可能となり、破砕作業の短縮化にも有益となる。さらに、破砕爪の長寿命化に有益であり、破砕爪の爪先、アーム、機械本体、ピン、ブッシュ、油圧シリンダー及び油圧ホース等に係る負荷も小さくなるため、破砕爪等のメンテナンスに要する頻度や労力も大幅に削減されるものとなる。

本発明の実施例における建物破砕機のアームが閉じた状態を示す正面図である。本発明の実施例における建物破砕機のアームが閉じた状態を示す図であり、（ａ）は左右の破砕爪の爪先の先端側部が上下に重なり合う状態の部分斜視図、（ｂ）は左右の破砕爪の爪先の先端側部が上下に均等の隙間をあけて重なり合う場合の部分正面図、(ｃ-１)は左右の破砕爪の爪先の先端側部が上下に隙間をあけて重なり合う場合の部分正面図であり、（ｃ-２）は、(ｃ-１)の状態から左右の破砕爪が更に噛みこんだ終点において上側に位置する破砕爪の角部が下側に位置する破砕爪の上面に接触するように重なり合う場合の部分正面図である。（ａ）は本発明の上側の爪先と下側の爪先の間隔を平行に設けた場合の部分拡大図であり、（ｂ）は本発明の上側の爪先が下側の爪先に対して有角の状態に傾けた場合の部分拡大図である。（ａ）は本発明の実施例における建物破砕機の破砕爪で破砕対象物を破砕する直前の状態を示す部分正面図であり、（ｂ）は本発明の実施例における建物破砕機の破砕爪で破砕対象物を破砕した直後の状態を示す部分正面図である。（ａ）〜(ｈ)は、本発明の実施例における左右の破砕爪の爪先の先端側部が重なり合う形状の種々の形態を示す部分側面図である。 (ａ)は従来の建物破砕機のアームが閉じた状態を示す正面図であり、(ｂ)は従来の建物破砕機の左右の破砕爪で破砕対象物を挟んだ状態を示す部分正面図である。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

本実施例の建物破砕機の破砕爪１は、図１に示すように、建物破砕機の左右のアーム２ａ、２ｂの先部を構成する左右の破砕爪３ａ、３ｂの爪先４ａ、４ｂを相互にずらした構成にし、左右の破砕爪３ａ、３ｂの爪先４ａ、４ｂの先端側部５ａ、５ｂ（図２（ａ）〜（ｃ-１）、(ｃ-２)参照）が互いに重なり合うようにしてせん断応力を作用させることにより、破砕対象物Ｃをせん断応力による裁断によって破砕するようにしたものである。

以下、本発明の建物破砕機の破砕爪について詳細に述べる。図１に示す建物破砕機は、油圧ショベルカー等の重機に取付けるブラケット６を固定したアーム支持体７の上方左右に支持ピン８ａ、８ｂを介して油圧シリンダー９ａ、９ｂの上端が取り付けられ、各油圧シリンダー９ａ、９ｂの下端は左右のアーム２ａ、２ｂの上方外側部に回動ピン１０ａ、１０ｂで回動自在に取り付けられている。

また、左右のアーム２ａ、２ｂはアーム支持体７の下方の左右に中心ピン１１ａ、１１ｂを介して取り付けられており、油圧シリンダー９ａ、９ｂの駆動によってロッド９ｃ、９ｄが伸縮するに伴い、回動ピン１０ａ、１０ｂを介して左右のアーム２ａ、２ｂが各中心ピン１１ａ、１１ｂを支点として開閉動作する。

さらに、上記の構成において、左右のアーム２ａ、２ｂの各先部には、高硬度の爪先４ａ、４ｂが設けられている。この爪先４ａ、４ｂは、図１に示すように、左右のアーム２ａ、２ｂの先部において、左右の破砕爪３ａ、３ｂの爪先４ａ、４ｂを相互にずらしてあり、アーム２ａ、２ｂの開閉動作によって、左右の爪先４ａ、４ｂの先端側部５ａ、５ｂ（図２（ａ）〜(ｃ-１)、(ｃ-２)参照）が互いに重なり合うように閉じる構成としている。

このように左右の破砕爪３ａ、３ｂの爪先４ａ、４ｂを相互にずらした構成は、図１の爪先４ａ、４ｂを斜視図で示した図２(ｂ)に示すように、左右の破砕爪３ａ、３ｂの先端側部５ａ、５ｂが上下に均等な隙間Ｇをあけて重なり合う構成とすることが可能である。この場合、左右の破砕爪３ａ、３ｂを閉じた際、左右の爪先４ａ、４ｂの角部１２ａ、１２ｂが破砕対象物に対してせん断応力を作用させることで裁断することが可能となる。

さらに、図２(ｂ)に示す破砕爪３ｂを反時計回りに少量だけ傾けた構成とすることにより、図２(ｃ-１)に示すように、上側の爪先４ｂが下側の爪先４aに対して有角（角度α）の状態に傾けた構成とする。このような構成により、図２（ｃ-１）に示すように、左右の破砕爪３ａ、３ｂの噛み込みの初期状態において左右の破砕爪３ａ、３ｂの先端側部５ａ、５ｂが上下に隙間Ｇをあけ、噛み込んだ終点においては、図２（ｃ-２）に示すように、上側の爪先４ｂが下側の爪先４aの上面の奥側に接触する構成となる。この場合、上記の図２(ｂ)の場合のせん断応力に加えて、破砕対象物を引きちぎるように作用して裁断することが可能となる。

なお、上記の図２(ｃ-１)と図２(ｃ-２)の構成は、人間の前歯を噛みこんだとき、下の歯先が上の歯の内側の奥に接触することによって食べ物を引きちぎるように作用するのと同様に、破砕対象物をより効率的に裁断することが可能となる。

さらに、図２（c-１）に示すように、上側の爪先４ｂが下側の爪先４aに対して有角（角度α）の状態に傾けられた構成とすることにより、鉄筋や鉄骨のような被切断物を挟み込んだ際に、左右のアーム２ａ、２ｂ（図１参照）が動かなくなることを回避する効果を奏することとなる。

これについてより詳細に説明すると、図３（ａ）に示すように、上側の爪先４ｂと下側の爪先４aとの隙間が等間隔、即ち平行の場合、鉄筋または鉄骨等の破砕対象物Ｃが挟まると、本来ならば、図３（ａ）の２点鎖線Ａ’の位置まで爪先４ｂが稼働するはずであるが、破砕対象物Ｃとの挟み込み抵抗により２点鎖線Ａの位置で爪先４ｂが停止することになる。この状態は、油圧シリンダー９ａ、９ｂ（図１参照）の駆動力が最大に発揮された状態であり、この状態から爪先４ｂをＤの方向に戻そうとしても戻らない場合がある。これは、爪先４ｂが大きな破砕対象物Ｃの摩擦力によって金属組織がむしり取られ、その金属表面にて焼き付き現象(メタルコンタクト)が発生するためである。

また、油圧シリンダー９ａ、９ｂ（図１参照）の駆動力は、構造上、押し込む力より、引き込む力のほうが弱いため、破砕対象物Ｃが挟み込まれた爪先４ａ、４ｂはＤ方向にも、その反対のＤ’方向にも稼働させることができなくなる。この状態になると、爪先４ａ、４ｂが完全に固定した状態となり、油圧シリンダー９ａ、９ｂ（図１参照）の力では動くことができず、ガス切断にて破砕対象物Ｃを切除しなければならない事態となる。

これに対して、図３（ｂ）に示すように、爪先４ｂに爪先角度を持たせた場合、爪先４ａ、４ｂ間に破砕対象物Ｃが挟み込まれた場合でも、破砕対象物Ｃとの摩擦抵抗が少であるため、爪先４ｂ、４ａを容易にＤ方向に稼働させることが可能となり、作業性の向上においても有益となる。

また、いずれにしても、左右の破砕爪３ａ、３ｂに設けた爪先４ａ、４ｂの先端側部５ａ、５ｂが互いに重なり合った部位を有する構成により、爪先４ａ、４ｂがある程度摩耗しても、先端側部５ａ、５ｂの重なり合う部位は維持され、左右の破砕爪３ａ、３ｂの長寿命化が実現することとなる。

また、従来の破砕爪において問題となっていた左右の破砕爪３ａ、３ｂの向き合う間隔（図６（ｂ）に示す先端隙間２２に相当する）がゼロ以下の状態を維持する期間が長期化し、耐久性やメンテナンスの面でも有利となる。

さらに、上記の構成において、図２(ｂ)、(ｃ-１)における、左右の爪先４ａ、４ｂの先端側部５ａ、５ｂ間に生じる先端隙間Ｇはゼロ又はゼロにできるだけ近い間隔となるのが望ましい。さらに、左右の破砕爪３ａ、３ｂにおいて互いに対向する角部１２ａ、１２ｂを鋭利な形状にするとよい。

ただし、このように左右の破砕爪３ａ、３ｂの角部１２ａ、１２ｂを鋭利な形状にすると、爪先の摩耗が早くなるが、上記のように左右の破砕爪３ａ、３ｂが長寿命化した分だけ、左右の破砕爪３ａ、３ｂの角部１２ａ、１２ｂを鋭利な形状にすることが可能となる。

上記の本実施例の構成によれば、図４（ａ）に示すように、左右の破砕爪３ａ、３ｂで破砕対象物Ｃを挟んだ状態にすると、左右の破砕爪３ａ、３ｂの爪先４ａ、４ｂを相互にずらした状態で破砕対象物Ｃを相互に押圧することにより、図４(ｂ)に示すように、破砕対象物Ｃに対してせん断応力を作用させることで裁断することが可能となる。

このように破砕対象物Ｃをせん断応力によって裁断する際、例えば、破砕対象物Ｃがコンクリートである場合、コンクリートは圧縮力に対して強い耐力を有するが、せん断応力に対して脆弱であるため、破砕効果を圧縮力に依存していた従来の破砕爪に比べて、破砕効率がはるかに向上することとなる。

また、例えば、破砕対象物Ｃが鋼板である場合、発明者による試験によれば、左右の爪先４ａ、４ｂが図１に示すような形状であって左右の爪先４ａ、４ｂを相互にずらし、その爪先４ａ、４ｂの先端隙間Ｇ（図２(ｂ)参照）を１０ｍｍとした場合、厚さ６ｍｍのＨ鋼は難なく裁断することができた。なお、従来のように左右の破砕爪３ａ、３ｂを向き合わせて圧縮によって破砕する場合、本実施例のように鋼板を裁断するように破砕することは到底不可能である。

また、上記と同様の本実施例の破砕爪３ａ、３ｂを用いて、厚さ１６ｍｍの鋼板に対して試みた場合、切り口に凹凸の裁断跡が生じたものの裁断は可能であった。さらに、厚さ２５ｍｍの鋼板に対して試みた場合、何度も噛み合わせを行った結果、裁断することが可能であった。

なお、本発明の左右の破砕爪３ａ、３ｂの先端形状、又は重ね合わせの形態は、上記の図２(ａ)、(ｂ)、(ｃ-１)及び(ｃ-２)に示すほか、図５（ａ）〜（ｈ）に示す形態とすることも可能である。なお、図５の各図は、いずれも左右の破砕爪３ａ、３ｂの爪先４ａ、４ｂの端部を上下に重ね、右側の破砕爪３ａを上側にした状態で正面から見た図である。

以下、図５の各図について順次説明する。図５(ａ)に示す左右の破砕爪３ａ、３ｂは、図２(ａ)又は(ｂ)と同様に、左右の爪先４ａ、４ｂの形状を爪先４ａ、４ｂの側面に対して垂直の先端面としたものである。

図５(ｂ)に示す左右の破砕爪３ａ、３ｂは、例えば右側の爪先４ａの形状を側面に対して斜めの角度を有する先端面とし、左側の爪先４ｂの形状を各爪先の側面に対して垂直に設けたものである。

図５(ｃ)に示す左右の破砕爪３ａ、３ｂは、左右の爪先４ａ、４ｂの形状を三角形の２辺を成す形状としたものである。

図５(ｄ)に示す左右の破砕爪３ａ、３ｂは、左右の爪先４ａ、４ｂの形状を円弧形状としたものである。

図５(ｅ)に示す左右の破砕爪３ａ、３ｂは、左右の爪先４ａ、４ｂの形状を同様の斜め直線方向に形成したものであり、図５(ｆ)に示す左右の破砕爪３ａ、３ｂは、左右の爪先４ａ、４ｂの形状を図５(ｅ)とは逆の斜め直線方向に形成したものである。

図５(ｇ)に示す左右の破砕爪３ａ、３ｂは、左右の爪先４ａ、４ｂの形状を互いに異なる斜め直線方向に形成したものである。

図５(ｈ)に示す左右の破砕爪３ａ、３ｂは、左右の爪先４ａ、４ｂの形状を互いに同様の斜め方向であって円弧形に形成したものである。

以上のように、本実施例の左右の爪先４ａ、４ｂは種々の形態に形成することが可能であり、その他の形状とすることも可能であるが、いずれも左右の破砕爪３ａ、３ｂの爪先４ａ、４ｂを相互にずらした構成にし、左右の爪先４ａ、４ｂの先端側部５ａ、５ｂが互いに重なり合うようにせん断応力を作用させることにより、破砕対象物を裁断によって破砕することが可能となる。

本発明の建物破砕機の破砕爪は、建物等の構造物を解体するのに使用する破砕機の左右の破砕爪の爪先を相互にずらした状態にして押圧力を作用させ、せん断応力を作用させることによって破砕対象物を裁断により破砕することが可能な建物破砕機の破砕爪として利用可能である。

１建物破砕機の破砕爪
２ａ、２ｂ左右のアーム
３ａ、３ｂ左右の破砕爪
４ａ、４ｂ爪先
５ａ、５ｂ左右の破砕爪の先端側部
６ブラケット
７アーム支持体
８ａ、８ｂ支持ピン
９ａ、９ｂ油圧シリンダー
１０ａ、１０ｂ回動ピン
１１ａ、１１ｂ中心ピン
１２ａ、１２ｂ破砕爪の角部
Ｃ破砕対象物
Ｇ側面隙間

Claims

建物破砕機の左右のアームの先部を構成する左右の破砕爪の爪先を相互にずらした構成にし、左右の破砕爪の爪先の先端側部が互いに重なり合うようにしてせん断応力を作用させることにより、破砕対象物をせん断応力による裁断によって破砕するようにしたことを特徴とする建物破砕機の破砕爪。
左右の破砕爪の爪先を相互にずらした構成は、左右の破砕爪の先端側部が上下に重なり合う構成であることを特徴とする請求項１記載の建物破砕機の破砕爪。
左右の破砕爪の爪先を相互にずらした構成は、左右の破砕爪の先端側部が上下に均等な隙間をあけて重なり合う構成であることを特徴とする請求項１又は２記載の建物破砕機の破砕爪。
左右の破砕爪の爪先を相互にずらした構成は、左右の破砕爪の噛み込みの初期状態において左右の破砕爪の先端側部が上下に隙間をあけ、噛み込んだ終点において上側の爪先が下側の爪先の上面に接触するように、上側の爪先が下側の爪先に対して有角の状態に傾けられた状態で重なり合う構成であることを特徴とする請求項１又は２記載の建物破砕機の破砕爪。