JP3479494B2 - ブレーカー用芯入りチゼル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木、建築等の分
野で使用されるブレーカー用チゼルに関し、特に芯入り
チゼルの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図４に示すように、建機に取付け
られたブレーカー１２のホルダ１３にチゼル１４を挿着
し、岩層や構築物を破砕する技術が公知である。チゼル
１４は過酷な条件下で使用される鋼製の杭を構成し、近
年、耐摩耗性や耐熱性を向上せしめるために、チゼル本
体１の挿着孔に芯材３を挿着した芯入りチゼルが提供さ
れている。即ち、図５に示すように、チゼル本体１の先
端に開口する有底の挿着孔２を軸方向に延設し、該挿着
孔２に芯材３を挿入するに際し、焼嵌め又は冷嵌め等の
熱手段や、圧入手段を介して密嵌し、これによりチゼル
本体１と芯材３を一体化した構成とされている。尚、芯
材３は、耐熱性、耐摩耗性に優れる特殊鋼により形成さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】チゼルは、建機に取付
けられたブレーカーのホルダに挿着され、油圧ピストン
の打撃による衝撃をチゼルに与えることにより、岩層や
構築物等の被破砕物を破砕する。即ち、ブレーカーを往
動したときチゼルが被破砕物に刺突し、ブレーカーを復
動したときチゼルが被破砕物から抜出され、このような
作業を反復することにより被破砕物を破砕する。

【０００４】従来、芯入りチゼルの構成は、図５に示す
ような種々の形態が見られる。図５（Ａ）に示す第一の
従来例の場合、芯材３の尾端部４は、軸線に直交する平
面となるフラットな当接面５を形成し、これに対して、
挿着孔２の底部には、前記当接面５に合致するフラット
な底面６が形成されている。従って、芯材３の軸方向に
作用する衝撃荷重Ｐは、前記当接面５と底面６の面接触
により支持される。然しながら、第一の従来例では、過
酷な破砕作業を繰返すと、挿着孔２の底面６に過負荷が
かかり、該底面６の周縁に形成されたコーナ部分からク
ラック７を発生する問題がある。

【０００５】そこで、前記問題を解決するために、図５
（Ｂ）に示すような第二の従来例が提案されており、芯
材３の尾端部４を曲面状に加工することにより曲面部８
を形成し、これに対して、挿着孔２の底部には、前記曲
面部８に合致する凹面９を形成している。従って、芯材
３の軸方向に作用する衝撃荷重Ｐは、前記曲面部８と凹
面９の面接触により支持され、この際、該曲面部８及び
凹面９は、前記第一の従来例のようなコーナ部分を有し
ないので、少なくとも前記凹面９の部分においてクラッ
クを生じることはない。然しながら、この第二の従来例
においても、過酷な破砕作業を繰返すと、挿着孔２の周
面からチゼル本体１の内部にクラック１０を生じるのが
実状である。

【０００６】この点の改良技術として、図５（Ｃ）に示
すような第三の従来例が提案されており、この場合、芯
材３の尾端部４に形成した曲面部８と挿着孔２の底部に
形成した凹面９との間に、衝撃荷重Ｐを緩衝するための
軟質金属や非金属粉末等の緩衝剤１１が充填されてい
る。然しながら、この第三の従来例においても、緩衝剤
１１による緩衝効果が得られるのは、初期段階のみであ
り、反復使用により緩衝剤１１が曲面部８と凹面９との
間で馴染むと、緩衝機能を果たさず、やはり挿着孔２の
周面からチゼル本体１の内部にクラック１０を生じる問
題がある。

【０００７】ところで、第二及び第三の従来例におい
て、衝撃荷重Ｐを曲面部８と凹面９により分散せしめる
構成でありながら、クラック１０が生じるのは、衝撃荷
重Ｐに基づいてチゼル本体１に引張応力が発生するから
であると考えられる。即ち、本発明者において知見した
ところによると、芯材３は、耐摩耗性のために熱処理を
施した後にチゼル本体１の挿着孔２に嵌入されるが、熱
処理により軸方向に僅かな反りを生じる傾向がある。ま
た、挿着孔２と芯材３は、何れも横断面が真円形となる
ように加工されているが、加工精度を向上しても、完全
な真円形には形成し難く、僅かな歪みを生じることが不
可避である。このため、芯材３を挿着孔２に密嵌せしめ
た状態において、図４（Ｂ）に示すように、芯材３と挿
着孔２との間に不完全な密着による隙間Ｓを生じる可能
性があり、この場合、周方向に対して片当たり状態とな
っている。そこで、破砕作業時に衝撃荷重Ｐが芯材３に
負荷されると、挿着孔２の底部付近においてチゼル本体
１に異常に大きな動的引張応力σｘが生じ、これが原因
として挿着孔２の内面から疲労によるクラック１０を発
生すると考えられる。そして、破砕作業の繰返しにより
クラック１０が次第に成長し、突如としてチゼル本体１
を折損してしまうと考えられる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 本発明は、上記課題を
解決したブレーカー用芯入りチゼルを提供するものであ
り、その手段として構成したところは、先端に開口する
有底の挿着孔を軸方向に延設したチゼル本体と、前記挿
着孔に挿入密嵌された芯材とを一体に備えた芯入りチゼ
ルにおいて、前記芯材の尾端部に後述のような切欠部を
形成することにより該尾端部に径方向に変形可能な緩衝
部を構成して成る点にある。

【０００９】本発明において、芯材の尾端部に緩衝部を
形成すると共に、更に尾端部を局部的に焼鈍することに
より低硬度部を構成することが好ましい。

【００１０】 本発明において芯材の尾端部に形成した
前記切欠部は、芯材の尾端部のほぼ中心から先端方向に
向けて凹入する穴部により構成され、或いは、芯材の尾
端部を周方向に分割するスリットにより構成される。更
には、このような穴部とスリットを併設することにより
切欠部を構成しても良い。

【００１１】本発明の実施形態において、芯材の周面に
は、軸方向に延びる少なくとも１条の溝を形成すること
が好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の好ま
しい実施形態を詳述する。

【００１３】（第１実施形態）図１に基づいて本発明の
第１実施形態を説明すると、チゼル２１は、チゼル本体
２２と芯材２４を一体化した芯入りチゼルを構成する。
チゼル本体２２は、鋼により形成され、芯材２４は、耐
熱性、耐摩耗性に優れる特殊鋼により形成されている。

【００１４】芯材２４を挿着するため、チゼル本体２２
には、先端に開口する有底の挿着孔２３が軸方向に延設
されており、芯材２４を挿着孔２３に挿入するに際し、
焼嵌め又は冷嵌めから選ばれた熱手段及び／又は圧入手
段を介して密嵌している。芯材２４の尾端部には膨隆状
の曲面部２５を形成し、挿着孔２３の底部には凹面２６
を形成し、曲面部２５と凹面２６を合致せしめる構成と
するのが好ましい。尚、芯材２４の先端部２７は、ほぼ
裁頭円錐形に形成され、挿着孔２３から突出する。

【００１５】芯材２４の尾端面には、ほぼ中心から先端
方向に向けて凹入する穴部２８が形成され、該穴部２８
により切欠部２９を構成する。従って、穴部２８の周囲
を構成する芯材２４の尾端部は、該穴部２８を介して径
方向に変形可能な緩衝部３０を形成する。また、芯材２
４の周面には軸方向に延びる少なくとも１条の溝３２が
形成されている。

【００１６】更に、芯材２４は、全体を焼入れにより熱
処理された後、尾端部を局部的に焼鈍することにより前
記緩衝部３０を含んで低硬度部３１を形成する。従っ
て、図１（Ａ）に示すように、尾端領域Ｌ１は、焼鈍に
より硬度を約４５度ＨＲＣ（ロックウエル硬度）とさ
れ、これに対して、該尾端領域Ｌ１から先端部２７まで
の領域Ｌ２は、硬度を約５５〜６５度ＨＲＣとされてい
る。

【００１７】（第２実施形態）図２に示す第２実施形態
において、芯材２４の尾端部を周方向に分割するスリッ
ト３３が形成され、該スリット３３により切欠部２９を
構成する。従って、周方向に分割された芯材２４の尾端
部は、該スリット３３を介して径方向に変形可能な緩衝
部３０を形成する。図例の場合、芯材２４の尾端面から
ほぼ十文字状に切込み形成されたスリット３３により４
分割された緩衝部３０を構成しているが、スリット３３
の数は特に限定されない。尚、スリット３３の終端には
円弧状に幅を広げる広溝３３ａを形成するのが好まし
い。その他の構成は、上述の第１実施形態と同様であ
る。

【００１８】（第３実施形態）図３に示す第３実施形態
は、上述の第１実施形態の構成と第２実施形態の構成の
両者を併設したものであり、芯材２４の尾端部には、第
１実施形態に関して説明した尾端面の穴部２８と、第２
実施形態に関して説明したスリット３３とを形成してお
り、これらの穴部２８とスリット３３とにより切欠部２
９を構成する。従って、穴部２８の周囲を構成する芯材
２４の尾端部は、該穴部２８を介して径方向に変形可能
であると共に、スリット３３を介して径方向に変形可能
な緩衝部３０を形成する。その他の構成は、上述の第１
実施形態及び第２実施形態と同様である。

【００１９】（作用）上記の構成によれば、芯材２４を
チゼル本体２２の挿着孔２３に挿入するに際し、芯材２
４には一端を曲面部２５に臨ませ他端を先端部２７に臨
ませる溝３２が形成されているので、挿着孔２３内のエ
アーを該溝３２により外部に好適に排出せしめ、曲面部
２５を凹面２６に密嵌する。芯材２４を挿着孔２３に密
嵌せしめた状態で、芯材２４の尾端部には、切欠部２９
により径方向に変形可能とした緩衝部３０を構成してい
るので、少なくとも該緩衝部３０がバネ性を有し全周を
挿着孔２３の内面に隙間なく完全に密着する。従って、
上述の通り、第二の従来例及び第三の従来例のような隙
間を有する不完全な密着による片当たり状態が挿着孔２
の底部近傍における引張応力σｘの発生原因となるのに
対して、本発明によれば、密着状態の実現により、引張
応力の原因を根本から解消できる。しかも、緩衝部３０
は、常に径方向に変形可能であると共に、低硬度部３１
を構成することにより相対的に柔軟であるから、先端部
２７から伝達する衝撃荷重を好適に緩衝する。

【００２０】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、従来、不
可避とされたクラック発生による折損事故を確実に防止
できる芯入りチゼルを実現するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示し、（Ａ）は芯材を
示す斜視図、（Ｂ）は芯入りチゼルを破断して示す断面
図である。

【図２】本発明の第２実施形態を示し、（Ａ）は芯材を
示す斜視図、（Ｂ）は芯入りチゼルを破断して示す断面
図である。

【図３】本発明の第３実施形態を示し、（Ａ）は芯材を
示す斜視図、（Ｂ）は芯入りチゼルを破断して示す断面
図である。

【図４】従来例を示し、（Ａ）は芯入りチゼルを取付け
た状態のブレーカーを示す斜視図、（Ｂ）は芯入りチゼ
ルにおける芯材とチゼル本体の不完全な密着状態を示す
横断面図である。

【図５】従来の芯入りチゼルを示し、（Ａ）は第一の従
来例を示す縦断面図、（Ｂ）は第二の従来例を示す縦断
面図、（Ｃ）は第三の従来例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

２１ 芯入りチゼル ２２ チゼル本体 ２３ 挿着孔 ２４ 芯材 ２８ 穴部 ２９ 切欠部 ３０ 緩衝部 ３１ 低硬度部 ３２ 溝 ３３ スリット

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に開口する有底の挿着孔２３を軸方
   向に延設したチゼル本体２２と、前記挿着孔２３に挿入
   密嵌された芯材２４とを一体に備えた芯入りチゼルにお
   いて、前記芯材２４の尾端部に切欠部２９を形成するこ
   とにより該尾端部に径方向に変形可能な緩衝部３０を構
   成しており、前記切欠部２９が芯材２４の尾端面のほぼ
   中心から先端方向に凹入する穴部２８により構成されて
   成ることを特徴とするブレーカー用芯入りチゼル。
2. 【請求項２】 先端に開口する有底の挿着孔２３を軸方
   向に延設したチゼル本体２２と、前記挿着孔２３に挿入
   密嵌された芯材２４とを一体に備えた芯入りチゼルにお
   いて、前記芯材２４の尾端部に切欠部２９を形成するこ
   とにより該尾端部に径方向に変形可能な緩衝部３０を構
   成しており、前記切欠部２９が芯材２４の尾端部を周方
   向に分割するスリット３３により構成されて成ることを
   特徴とするブレーカー用芯入りチゼル。
3. 【請求項３】 先端に開口する有底の挿着孔２３を軸方
   向に延設したチゼル本体２２と、前記挿着孔２３に挿入
   密嵌された芯材２４とを一体に備えた芯入りチゼルにお
   いて、前記芯材２４の尾端部に切欠部２９を形成するこ
   とにより該尾端部に径方向に変形可能な緩衝部３０を構
   成し、更に尾端部を局部的に焼鈍することにより低硬度
   部３１を構成して成ることを特徴とするブレーカー用芯
   入りチゼル。
4. 【請求項４】 芯材２４の周面に軸方向に延びる少なく
   とも１条の溝３２を形成して成ることを特徴とする請求
   項１、２又は３に記載のブレーカー用芯入りチゼル。