JP4213927B2

JP4213927B2 - 解体切断機

Info

Publication number: JP4213927B2
Application number: JP2002242418A
Authority: JP
Inventors: 世弘木村; 友樹内田
Original assignee: Nippon Pneumatic Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nippon Pneumatic Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2022-08-22
Also published as: JP2004084172A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧ショベル等の建設機械のアーム先端部に取付けられて使用される解体切断機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建造物等の解体に使用される解体切断機として、例えば特許第２５５６６６４号公報に記載されたものが従来から知られている。この解体切断機は、公報に用いられた用語と相違するが、建設機械のアーム先端部に着脱自在に取付けられるブラケットの側板間にアームピンを設け、そのアームピンを中心にして開閉自在に支持された一対のアームのそれぞれに開閉用シリンダを接続し、各開閉用シリンダの作動により各アームを閉じる方向に揺動させ、各アームの互に重なり合う切断合わせ面の側縁に形成された切断刃が鋏状に食い違うことによって鉄筋等の被切断物を切断するようにしている。
【０００３】
図８（Ｉ）は、上記公報に記載された解体切断機のアームと開閉用シリンダの関係を示す展開図であり、１１はアームピン、１２ａ、１２ｂはそのアームピン１１を中心にして開閉自在に支持されたアーム、１３ａ、１３ｂはアーム１２ａ、１２ｂの開閉用シリンダを示す。また、１４は切断合わせ面、１５は切断刃をそれぞれ示している。
【０００４】
なお、図８（Ｉ）は展開図のため、アームピン１１を２本としているが、このアームピン１１は共通のものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の解体切断機においては、アーム１２ａ、１２ｂのそれぞれに形成された切断合わせ面１４を含む平面ロ上に開閉用シリンダ１３ａ、１３ｂの中心を位置させた構成であるため、開閉用シリンダ１３ａ、１３ｂがアーム１２ａ、１２ｂを閉じる方向に押圧する押圧力は切断合わせ面１４を含む平面上に作用することになり、各アーム１２ａ、１２ｂの先端部の外側方への逃げや外方向への変形を防止することはできず、被切断物を円滑に切断することはできない。
【０００６】
一般に、解体切断機においては、アーム１２ａ、１２ｂに形成されたピン孔１６と、そのピン孔１６に挿入されたアームピン１１との間に微小なはめ合い隙間があるため、被切断物Ｗの切断時に切断刃１５が被切断物Ｗに対して斜めに当接すると、アーム１２ａの先端部が外方に逃げて上記はめ合い隙間の範囲内でアーム１２ａ、１２ｂが図８（II）に示すように、外方向に傾き、その傾きを開閉用シリンダ１３ａ、１３ｂの押圧力によって抑制することはできない。このため、一対のアーム１２ａ、１２ｂの切断刃１５は切断合わせ面１４間に隙間が形成される状態で切断を開始することになり、切断力が低下して被切断物Ｗを円滑に切断することはできない。
【０００７】
また、アーム１２ａ、１２ｂが外方向に傾くことによって、図９に示すように、アーム１２ａ、１２ｂの揺動中心側の後端部内面が点Ｐ₁で強く接触すると共に、アームピン１１を支持するブラケットの側板１７とアーム１２ａ、１２ｂが点Ｐ₂で強く接触して回転抵抗が増し、一対のアーム１２ａ、１２ｂを閉じる方向にスムーズに揺動させることができず、また、アームピン１１の長さ方向中央部に大きな曲げ荷重が作用してアームピン１１がたわみ、アームピン１１が破損するおそれが生じる。
【０００８】
さらに、合わせ面１４間に切断屑が侵入したり、被切断物Ｗが厚い場合や柔らかいときなどスムーズに切断できないので、被切断物Ｗが挟まったりして、アーム１２ａ、１２ｂの先端部が外方向に変形し、被切断物Ｗを切断し得ない場合が生じる。
【０００９】
また、両アーム１２ａ、１２ｂの切断合わせ面１４はシリンダ伸長時の推力方向と同軸上に位置するため、相方の切断合わせ面１４を切欠して切断刃１５を形成する必要がある。このため、切断刃部分の厚みが薄くなり、これを補強するために、この部分に補強材を設けるなどの工夫が必要でコスト高となる問題もある。
【００１０】
そのような不都合を解消するため、アームの外側面にパッドやガイドレールを設けてアームの外側方への移動を防止するようにした解体切断機も存在するが、部品点数が多くなって構成が複雑化し、コストも高くなるという問題がある。
【００１１】
この発明の課題は、開閉用シリンダの作動によるアームの閉鎖時、その開閉用シリンダの押圧力によってアームの傾きや先端部の外方向への変形を抑制できるようにして切断合わせ面間に隙間が形成されるのを防止し、被切断物を円滑に切断できるようにした解体切断機を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、ブラケットに設けられた対向一対の側板間にアームピンを設け、そのアームピンを中心にして開閉自在に支持された一対のアームのそれぞれに開閉用シリンダを接続し、その開閉用シリンダの作動により一対のアームを閉鎖方向に揺動させ、各アームの互に重なり合う切断合わせ面の側縁に形成された切断刃が鋏状に食い違うことによって被切断物を切断するようにした解体切断機において、前記２本の開閉用シリンダにおける少なくとも一方の開閉用シリンダの中心軸線をアームの切断合わせ面を含む平面と平行する状態を保持して、その平面に対してアームピンの軸方向にオフセットさせ、２本の開閉用シリンダの軸中心を結ぶ直線が前記切断合わせ面に対して交差するように配置した構成を採用したのである。
【００１３】
上記のように、アームの合わせ面を含む平面に対して開閉用シリンダの軸中心をアームピンの軸方向にオフセットさせることによって、開閉用シリンダの作動によるアームの閉鎖時、開閉用シリンダの押圧力はアームの切断合わせ面の外側位置をアームに平行に作用する。このため、切断刃が被切断物に斜めに当接して、アームの先端部に外方向に拡げる方向の力が作用し、その力によってアームが外方向に傾こうとすると、開閉用シリンダの押圧力はアームの傾きを修正する方向に作用することになり、その結果、アームの外方向への傾きを抑制することができる。したがって、アームに傾きが生じて合わせ面間に隙間が形成されることは殆どなく、切断力を低下させることが少ないため、被切断物を円滑に切断することができる。
【００１４】
なお、上記交差状態とは２つの開閉用シリンダが共にオフセットしていて、各開閉用シリンダの軸中心を結ぶ線が切断合せ面に対して交差する場合と、一方の開閉用シリンダのみが切断合せ面からオフセットしていて、各開閉用シリンダの軸中心を結ぶ線が実際の切断合せ面の延長線上で交差する場合とを含む。
【００１５】
すなわち、各開閉用シリンダの軸中心を通る線は、切断合せ面を通る線に対して傾斜している。
【００１６】
また、開閉用シリンダの押圧力は、アームピンの長さ方向中央から左右方向に片寄った位置のそれぞれに作用するため、アームピンのたわみも少なく、また、アームの後端部同士やアームとブラケットの側板が強く接触することもなく、回転抵抗が増大することが少ないため、アームをスムーズに閉鎖させることができる。
【００１７】
ここで、開閉用アームのそれぞれ先端部に、アームの閉鎖状態で互に衝合するくわえ部を設けておくことにより、そのくわえ部によって解体物を掴んで引き裂いたり、圧砕したりすることができる。また、鉄筋やパネルなどをくわえて切断し易い位置とし、その後、切断すると、効率的に作業できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１乃至図７に基づいて説明する。図１乃至図５はこの発明に係る解体切断機の第１の実施形態を示す。図示のように、油圧ショベル等の建設機械のアーム先端部に対して着脱自在に取付けられるブラケット１は固定ブラケット１ａと、その固定ブラケット１ａに対して回転可能に設けられた可動ブラケット１ｂとから成る。可動ブラケット１ｂは一対の側板２を有し、その側板２の下端部間にアームピン３が設けられている。
【００１９】
アームピン３には２枚のアーム４ａ、４ｂのそれぞれ上部が回動自在に支持され、各アーム４ａ、４ｂの外側面に形成されたシリンダ連結片５のそれぞれに開閉用シリンダ６ａ、６ｂの一端部が連結されている。開閉用シリンダ６ａ、６ｂの他端部はブラケット１に連結され、各開閉用シリンダ６ａ、６ｂの伸縮によってアーム４ａ、４ｂのそれぞれが開閉される。
【００２０】
アーム４ａ、４ｂの閉鎖状態において、互に重なり合う切断合わせ面７の側縁には切断刃８が形成されている。また、アーム４ａ、４ｂの先端部には、各アーム４ａ、４ｂの閉鎖状態で衝合されるくわえ部９が設けられている。
【００２１】
図４は、アーム４ａ、４ｂと開閉用シリンダ６ａ、６ｂの関係を示す展開図であり、共通のアームピン３を各アーム４ａ、４ｂに関連づけて示している。同図において、（イ）は切断合わせ面７を含む平面であって、開閉用シリンダ６ａ、６ｂは、その軸中心が上記平面（イ）の外側方に位置するようアームピン３の軸方向にオフセットされている。Ｌ₁はそのオフセット量を示し、そのオフセット量は必要な切断力の大きさやアーム形状などによって最適な量に設定される。
【００２２】
また、図３に示すように、一対の開閉用シリンダ６ａ、６ｂの軸中心０を結ぶ直線が切断合わせ面７に対して交差した状態（傾斜する状態）とされている。
【００２３】
上記のように、開閉用シリンダ６ａ、６ｂの中心を切断合わせ面７を含む平面（イ）に対して外側方にオフセットさせることにより、その開閉用シリンダ６ａ、６ｂの伸長によりアーム４ａ、４ｂを閉じる方向に揺動させ、切断刃８により被切断物Ｗを切断するとき、切断刃８が被切断物Ｗに斜めに当接し、あるいは被切断物Ｗのかみ込みによって、図５に示すように、アーム４ａ、４ｂが外方向に傾斜しようとすると、開閉用シリンダ６ａ、６ｂの押圧力Ｆ₀はアーム４ａ、４ｂの傾斜を修正する方向に作用することになる。
【００２４】
このため、アーム４ａ、４ｂは外方向に傾くのが防止され、２枚のアーム４ａ、４ｂに設けられた切断刃８は切断合わせ面７が常に密着する状態で被切断物Ｗを切断することになり、切断力の低下が少なく、被切断物Ｗを円滑に切断することができる。
【００２５】
また、アーム４ａ、４ｂに傾きが生じることが少ないため、アーム４ａ、４ｂの揺動側端部の内面同士が強く接触したり、あるいは、アーム４ａ、４ｂがブラケット１ｂの側板２に取付けたピン支持用軸受３ａの端面に強く接触することはなく、回転抵抗が増大することが少ない。このため、アーム４ａ、４ｂを比較的円滑に閉じることができる。
【００２６】
さらに、開閉用シリンダ６ａ、６ｂの押圧力Ｆ₀はアームピン３の長さ方向中央から左右方向に片寄った位置にそれぞれ作用することになる。このため、アームピン３のたわみ量も少なく、アームピン３が破損するという不都合の発生もきわめて少なく、比較的小径のアームピン３を採用することができる。
【００２７】
実施の形態で示すように、各アーム４ａ、４ｂのそれぞれ先端部にくわえ部９を設けることにより、アーム４ａ、４ｂを閉じることによってそのくわえ部９で解体物をくわえて引き裂いたり、あるいは圧砕したりすることができる。
【００２８】
図３に示す実施形態では、２本の開閉用シリンダ６ａ、６ｂのそれぞれ中心を合わせ面７を含む平面（イ）の外側方にオフセットしたが、図６に示すように、一対の開閉用シリンダ６ａ、６ｂの一方のみを上記平面（イ）に対して外側方にオフセットさせるようにしてもよい。
【００２９】
また、実施の形態では、１本の共通アームピン３によって２本のアーム４ａ、４ｂを開閉自在に支持したが、両アーム４ａ、４ｂを２本のアームピンによって個々に支持するようにしてもよい。
【００３０】
図７は、この発明に係る解体切断機の他の実施形態を示す。この実施形態では、各アーム４ａ、４ｂの外側面に形成されたシリンダ連結片５をアーム４ａ、４ｂの先端側に位置させた点、すなわち、（Ｉ）のアームが開いた状態においても、アーム４ａ、４ｂとシリンダ６ａ、６ｂの連結部がアームピン３の位置よりアームの先端側に位置するようになっている点が、図１に示す第１の実施形態の解体切断機と相違する。このため、図１に示す解体切断機と同一の部品には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３１】
図７に示すように、アーム４ａ、４ｂの外側面の先端側にシリンダ連結片５を設けることによって、開閉用シリンダ６ａ、６ｂの伸長による被切断物Ｗの切断時、各アーム４ａ、４ｂのシリンダ６ａ、６ｂとの連結部に大きな引張り力（アーム４ａ、４ｂが外方向に逃げるのを防止する力）が付与されるため、アーム４ａ、４ｂの曲げ剛性が高くなり、アーム４ａ、４ｂの切断刃８の形成部分が外方向に逃げたり、変形したりするのを防止することができ、被切断物Ｗをより効果的に切断することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、アームを開閉させる開閉用シリンダの少なくとも一方の開閉用シリンダをアームに形成された切断合わせ面の外側方にオフセットさせたことにより、開閉用シリンダの押圧力によって被切断物の切断時にアームが外方向に傾くのを抑制することができる。このため、被切断物の切断時に、一対のアームの合わせ面間に隙間が形成されることはきわめて少なく、被切断物を円滑に切断することができると共に、アームの合わせ面の外側方への移動を防止するパッドやガイドブレード等の部品の取付けを不要とすることができるので、部品点数の少ないコストの安い解体切断機を得ることができる。
【００３３】
また、開閉用シリンダの伸長によるアームの閉鎖時、開閉用シリンダの押圧力はアームピンの長さ方向中央から端側に片寄った位置に作用するため、アームピンのたわみを抑制することができ、比較的小径のアームピンを採用することができる。
【００３４】
さらに、アームの先端側に開閉用シリンダを連結することによって、アームの曲げ剛性を高めることができ、被切断物の切断時にアームが外方向に逃げたり変形したりするのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る解体切断機の第１の実施形態を示す正面図
【図２】図１のア−ムを閉じた状態の一部切欠平面図
【図３】図２のIII −III 線に沿った断面図
【図４】同上解体切断機のアームと開閉用シリンダの関係を示す展開図
【図５】被切断物の切断状態を示す断面図
【図６】この発明に係る解体切断機の第２の実施形態を示す横断底面図
【図７】この発明に係る解体切断機の第３の実施形態を示し、（Ｉ）はアームの開放状態を示す正面図、（II）はアームの閉鎖状態を示す正面図
【図８】（Ｉ）は従来の解体切断機のアームと開閉用シリンダの関係を示す展開図、（II）はアームの逃げ状態を示す断面図
【図９】図８に示す解体切断機の切断時の状態を示す断面図
【符号の説明】
１ｂブラケット
２側板
３アームピン
４ａ、４ｂアーム
５シリンダ連結片
６ａ、６ｂ開閉用シリンダ
７切断合わせ面
８切断刃
９くわえ部

Claims

ブラケットに設けられた対向一対の側板間にアームピンを設け、そのアームピンを中心にして開閉自在に支持された一対のアームのそれぞれに開閉用シリンダを接続し、その開閉用シリンダの作動により一対のアームを閉鎖方向に揺動させ、各アームの互に重なり合う切断合わせ面の側縁に形成された切断刃が鋏状に食い違うことによって被切断物を切断するようにした解体切断機において、前記２本の開閉用シリンダにおける少なくとも一方の開閉用シリンダの中心軸線をアームの切断合わせ面を含む平面と平行する状態を保持して、その平面に対してアームピンの軸方向にオフセットさせ、２本の開閉用シリンダの軸中心を結ぶ直線が前記切断合わせ面に対して交差するように配置したことを特徴とする解体切断機。
前記アームのそれぞれ先端部に被解体物を挟持するくわえ部を設けた請求項１に記載の解体切断機。