JP4657625B2 - 油圧ブレーカ本体支持構造 - Google Patents

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Description

本発明は、油圧ブレーカ本体をブラケットに固定して支持する油圧ブレーカ本体支持構造に関する。
油圧パワーショベル等の作業機に取り付けて使用される油圧ブレーカは、油圧ブレーカ本体をブラケットで支持し、このブラケットを作業機のアームに取り付けている。油圧ブレーカによる破砕作業では、油圧ブレーカ本体の先端のフロントヘッドに挿着されたロッドを被破砕物に押しつけ、油圧ブレーカ本体に内蔵されたピストンでロッドを打撃し、被破砕物に衝撃を与えて破砕する。このとき、油圧ブレーカは、打撃の反力により主として上下方向に激しく振動し、振動に伴って騒音が発生する。
このため、図7に示すように、油圧ブレーカ本体7の正面9Fとブラケット11の正面板13Fとの間に防振ゴム等の弾性体を緩衝材27Fとして挟み、油圧ブレーカ本体7の側面9Sとブラケット11の側板13Sとの間に、弾性体を緩衝材27Sとして挟み、油圧ブレーカ本体7の背面9Rとブラケット11の側板13Sに固定されたスペーサ29との間に弾性体を緩衝材27Rとして挟み、油圧ブレーカの防振機構を構成し、油圧ブレーカの作動により発生する振動及び騒音を緩衝材27F、27S、27Rにより抑制することが行われている。なお、スペーサ29は金属板であり、固定ボルト41がスペーサ29をブラケット11の側板13Sに固定している。
油圧ブレーカによる破砕作業においては、作業機の自重やバケットシリンダの掘削力がブラケット11に直接働き、ブラケット11から油圧ブレーカ本体7に伝わる。したがって、油圧ブレーカ本体7とブラケット11との間の緩衝材27F、27S、27Rにもこれらの力が働いており、緩衝材27F、27S、27Rには高い強度と耐久力を有する弾性体が用いられている。
また、打撃の反力により生じる油圧ブレーカの上下方向の振動を吸収し、緩衝材の耐久性を向上させる防振機構として、図8に示す技術が提唱されている(特許文献1を参照)。この防振機構では、弾性率の低い緩衝材27B1が常時油圧ブレーカ本体7のバックヘッド25の後端面9Bとブラケット11の上板13Tとに接し、弾性率の高い緩衝材27B2が油圧ブレーカの無負荷状態において、バックヘッド25の後端面9Bとブラケット11の上板13Tとの間に所定の隙間Cが生じるように装着されている。
破砕作業を開始すると、緩衝材27B1に最初は荷重がかかり、油圧ブレーカ本体7の後端方向への変位が隙間Cの範囲内にあるときは、油圧ブレーカ本体7の振動が緩衝材27B1に吸収される。振動による荷重が増大し、油圧ブレーカ本体7の変位が隙間Cの範囲を超えると、振動が緩衝材27B1、27B2によって吸収される。緩衝材27B2は弾性率が高いので変形が小さく、油圧ブレーカ本体7の後端方向への変位が規制され、弾性率が低い緩衝材27B1の破損が防止される。
特開平10−29171号公報
しかしながら、油圧ブレーカ本体7やブラケット11には加工公差や製缶公差があるので、油圧ブレーカ本体7とブラケット11との間の隙間を完全になくすことは困難である。
また、油圧ブレーカを破砕作業に繰り返し使用すると、防振機構の緩衝材27F、27S、27R、27B1、27B2に作業機の自重やバケットシリンダの掘削力が繰り返し働く。バケットシリンダの掘削力によって油圧ブレーカのロッドで破砕物をこじると、油圧ブレーカ本体7の後端のバックヘッドが先端のフロントヘッドを支点として大きく揺れ動く。バケットシリンダから働く掘削力やバックヘッドの揺れ動きによって、緩衝材をなす弾性体の物性値が徐々に低下し、緩衝材27F等が劣化し、変形する。緩衝材27F等の劣化と変形が進むと、油圧ブレーカ本体7とブラケット11との間の隙間が生じる。特に、バックヘッド近傍で油圧ブレーカ本体7とブラケット11との間に隙間が生じやすい。この隙間が増大すると、油圧ブレーカ本体7がガタつく。油圧ブレーカ本体7のガタつきは、緩衝材27F等による振動及び騒音の抑制効果を低下させるとともに、スペーサ29の破損、スペーサ29の固定ボルト41の弛みや折損、ブラケット11の変形等のトラブルを招く原因ともなる。
また、油圧ブレーカ本体7にガタつきがある状態で破砕作業を行うと、打撃の反力によって、油圧ブレーカ本体7の後端のバックヘッドが先端のフロントヘッドを支点として大きく揺れ動くので、大きなダメージがブラケット11に生じる。かかるバックヘッドの揺れ動きは、緩衝材27F、27S、27R、27B1、27B2によって充分に吸収できない。
緩衝材27F等が劣化して油圧ブレーカ本体7とブラケット11との間に隙間が生じたら、直ちに劣化した緩衝材27F等を交換することも可能であるが、劣化の程度が軽微な場合まで交換していたのでは、交換作業に要する手間とコストが大きくなってしまう。また、緩衝材27F等の劣化が軽微な場合、油圧ブレーカ本体7とブラケット11との間の隙間をシムによって調整することが可能であるが、シムによる隙間調整は手間がかかり作業効率が悪い。
本発明は、上記問題を解決するものであり、その目的とするところは、油圧ブレーカの緩衝材の交換頻度が低くなり、メンテナンスが簡易化され、防振・防音性が容易かつ安価に維持され、油圧ブレーカの構成部品の寿命の長期化が可能となる油圧ブレーカ本体支持構造を提供することである。
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項1の発明に係る油圧ブレーカ本体支持構造は、油圧ブレーカ本体を緩衝材を介してブラケットが固定して支持する油圧ブレーカにおいて、ブラケットの側板に固定された渡し板と、油圧ブレーカ本体のバックヘッドと渡し板との間に装着されたスペーサ及び緩衝材と、渡し板のボルト孔に螺合して先端がスペーサを介して緩衝材をバックヘッドに押圧するボルトと、を備える。
請求項1の発明によれば、ブラケットに固定された渡し板のボルト孔にボルトが螺合し、このボルトの先端がスペーサを緩衝材に押圧し、スペーサに押圧された緩衝材が油圧ブレーカ本体のバックヘッドに密着し、ボルトが渡し板とスペーサとの間で突っ張った状態となる。したがって、ブラケットの渡し板と油圧ブレーカ本体のバックヘッドとの間で、油圧ブレーカのガタつきの原因となる隙間が生じることが防止されている。
スペーサに押圧されている緩衝材が劣化し、ブラケットの渡し板と油圧ブレーカ本体のバックヘッドとの間に隙間が生じた場合、渡し板のボルト孔に螺合するボルトをねじ込むことによって、生じた隙間を簡単になくすことができ、緩衝材を頻繁に交換することなく簡単なメンテナンスで防振・防音性を容易かつ安価に維持でき、油圧ブレーカ本体のガタつきによって油圧ブレーカの構成部品が損傷することが容易に防止される。
なお、緩衝材をバックヘッドに押圧するボルトの端部が、ブラケットの外に露出していると、破砕物がボルトの露出部分に当たり、ボルトが磨耗したり破損したりする。ボルトが磨耗等していると、渡し板のボルト孔にボルトをねじ込むことが困難となる。したがって、油圧ブレーカ本体を両側から挟むブラケットの側板同士の間に渡し板を固定すると、ボルトに破砕物が当たったりすることをブラケットが防止し、ボルトの磨耗や破損が防止されて好ましい。
請求項2の発明に係る油圧ブレーカ本体支持構造は、油圧ブレーカ本体を緩衝材を介してブラケットが固定して支持する油圧ブレーカにおいて、ブラケットの側板に固定された渡し板と、油圧ブレーカ本体のバックヘッドと渡し板との間に装着された第1のスペーサ部材及び第2のスペーサ部材とからなるスペーサと、第2のスペーサ部材と油圧ブレーカ本体のバックヘッドとの間に装着された緩衝材と、渡し板のボルト挿通孔に挿入され第1のスペーサ部材のボルト孔と螺合して先端が第2のスペーサ部材を介して緩衝材をバックヘッドに押圧するボルトと、を備える。
請求項2の発明によれば、第1のスペーサ部材のボルト孔にボルトが螺合し、このボルトの先端が第2のスペーサ部材を緩衝材に押圧し、第2のスペーサ部材に押圧された緩衝材が油圧ブレーカ本体のバックヘッドに密着し、ボルトが第1のスペーサ部材と第2のスペーサ部材との間で突っ張った状態となる。したがって、ブラケットの渡し板と油圧ブレーカ本体のバックヘッドとの間には、油圧ブレーカのガタつきの原因となる隙間が生じることが防止される。
第2のスペーサ部材に押圧されている緩衝材が劣化し、ブラケットの渡し板と油圧ブレーカ本体のバックヘッドとの間に隙間が生じた場合、第1のスペーサ部材のボルト孔に螺合するボルトをねじ込むことによって、生じた隙間を簡単になくすことができ、緩衝材を頻繁に交換することなく簡単なメンテナンスで防振・防音性を容易かつ安価に維持でき、油圧ブレーカ本体のガタつきによって油圧ブレーカの構成部品が損傷することが容易に防止される。
なお、油圧ブレーカ本体を両側から挟むブラケットの側板同士の間に渡し板を固定すると、ボルトに破砕物が当たったりすることをブラケットが防止し、ボルトの磨耗や破損が防止されて好ましい。
本発明は、上記のような油圧ブレーカ本体支持構造であるので、油圧ブレーカの緩衝材の交換頻度が低くなり、メンテナンスが簡易化され、防振・防音性が容易かつ安価に維持され、油圧ブレーカの構成部品の寿命の長期化が可能となる。
本発明を実施するための最良の形態を図1〜図6を参照しつつ説明する。図1は本実施の形態に係る油圧ブレーカ本体支持構造を備える油圧ブレーカを搭載した作業機の側面図、図2は本実施の形態に係る油圧ブレーカ本体支持構造を備える油圧ブレーカの側面図、図3は本実施の形態に係る油圧ブレーカ本体支持構造を備える油圧ブレーカの正面図、図4は図2のI−I線垂直断面図、図5は図3のII−II線垂直断面図、図6は図5のIII−III線水平断面図である。
図1に示す作業機1はパワーショベルであり油圧ブレーカ5を搭載している。油圧ブレーカ5は油圧ブレーカ本体7とブラケット11とからなり、油圧ブレーカ本体7がブラケット11によって支持され、ブラケット11が作業機1のアーム3の先端部分に取り付けられており、アーム3により油圧ブレーカ5を被破砕面に押し付ける構成となっている。
油圧ブレーカ本体7は公知の油圧打撃機構を備えており、図2から図5に示すように、ロッド17を装着して保持するフロントヘッド19、ロッド17に打撃を与えるピストンを内蔵するシリンダ23、シリンダ23の後端に連結されたバックヘッド25から構成されている。
図4から図6に示すように、ブラケット11は、油圧ブレーカ本体7の各側面9Sとそれぞれ対向する2枚の側板13S、油圧ブレーカ本体7の正面9Fと対向する正面板13F、油圧ブレーカ本体7の後端面9Bと対向する上板13Tを有する。2枚の側板13Sの間には背面板13R及び渡し板15が溶接されており、背面板13Rが油圧ブレーカ本体7の背面9Rのうちフロントヘッド19部分と対向し、渡し板15が油圧ブレーカ本体7の背面9Rのうちバックヘッド25部分と対向している。渡し板15には2つのボルト挿通孔37Cが貫通しており、ボルト挿通孔37Cは平滑な内周面を有し、この内周面に螺子溝は形成されていない。渡し板15と正面板13Fとの間の距離は、油圧ブレーカ5の組み立て時に、油圧ブレーカ本体7をブラケット11の上端からその内側に挿入可能な寸法となっている。
フロントヘッド19部分において、油圧ブレーカ本体7の側面9Sとブラケット11の側板13Sとの間に緩衝材27S1が装着され、油圧ブレーカ本体7の正面9Fとブラケット11の正面板13Fとの間に緩衝材27F1が装着され、油圧ブレーカ本体7の背面9Rとブラケット11の背面板13Rとの間に緩衝材27R1が装着されており、これらの各緩衝材が油圧ブレーカ本体7及びブラケット11と常時密着している。
バックヘッド25部分において、油圧ブレーカ本体7の側面9Sとブラケット11の側板13Sとの間に緩衝材27S2が装着され、油圧ブレーカ本体7の正面9Fとブラケット11の正面板13Fとの間に緩衝材27F2が装着されており、これらの各緩衝材が油圧ブレーカ本体7及びブラケット11と常時密着している。
油圧ブレーカ本体7の後端において、油圧ブレーカ本体7の後端面9Bとブラケット11の上板13Tとの間に緩衝材27B1及び緩衝材27B2が装着されており、緩衝材27B1が油圧ブレーカ本体7とブラケット11とに常時密着し、緩衝材27B2が油圧ブレーカ5の無負荷状態の緩衝材27B2において油圧ブレーカ本体7とブラケット11との間に所定の隙間があいている。
緩衝材27S1、27S2、27F1、27F2、27R1、27B1、27B2が高い強度と耐久力を有する防振ゴムから形成されており、これらのうち緩衝材27B2が他の緩衝材27S1等よりも高い弾性率を有している。
また、図6に示すように、バックヘッド25部分において、油圧ブレーカ本体7の背面9Rとブラケット11の渡し板15との間には、背面9R側から緩衝材27R2、27R3、第2のスペーサ部材35、第1のスペーサ部材31が順番に重なって装着されており、第1のスペーサ部材31と第2のスペーサ部材35とがスペーサ29を構成している。なお、緩衝材27R2、27R3は緩衝材27S1と同じ材質の防振ゴムからなる緩衝材である。
第1のスペーサ部材31と第2のスペーサ部材35はともに金属製の板材であり、2つのボルト孔37Sが渡し板15のボルト挿通孔37Cと対応して第1のスペーサ部材31を貫通しており、ボルト孔37Sの内周面には螺子溝が形成されている。ボルト39がボルト挿通孔37Cに挿入されてボルト孔37Sに螺合し、ボルト39の先端が第1のスペーサ部材31の正面から突出して第2のスペーサ部材35の背面に当接し、ナット43がボルト39の後端に回り止めとして締着されている。
第2のスペーサ部材35の背面が、第1のスペーサ部材31の正面に形成された窪み33内に嵌合しており、第2のスペーサ部材35が窪み33内を摺動可能に構成されている。第2のスペーサ部材35の正面が緩衝材27R3の背面に面接触し、緩衝材27R3の正面が緩衝材27R2の背面に面接触し、緩衝材27R2の正面が油圧ブレーカ本体7の背面9Rに面接触し、ボルト39の先端が第2のスペーサ部材35を介して緩衝材27R3及び緩衝材27R2を背面9Rに押圧可能に構成されている。
本実施の形態は上記のように構成されており、次にその作用について説明する。
油圧ブレーカ5を組み立てる際、ブラケット11の上端からブラケット11の内側に油圧ブレーカ本体7を挿入し、緩衝材27S1、27S2、27F1、27F2、27R1をそれぞれ所定の位置に装着する。次に、第1のスペーサ部材31、第2のスペーサ部材35、緩衝材27R3、27R2を、渡し板15と油圧ブレーカ本体7の背面9Rのバックヘッド25部分との間に、所定の順番で重ねて装着し、ボルト39を渡し板15のボルト挿通孔37Cに挿入し第1のスペーサ部材31のボルト孔37Sに螺合し、ボルト39の先端によって第2のスペーサ部材35を緩衝材27R3に押圧し、第2のスペーサ部材35によって緩衝材27R3を緩衝材27R2に押圧し、緩衝材27R2を油圧ブレーカ本体7の背面9Rに押圧する。ボルト39のねじ込み量を調整することによって、ボルト39が第1のスペーサ部材31と第2のスペーサ部材35との間で突っ張った状態となり、渡し板15と第1のスペーサ部材31との間、ボルト39の先端と第2のスペーサ部材35との間、第2のスペーサ部材35と緩衝材27R3との間、緩衝材27R3と緩衝材27R2との間、緩衝材27R2と背面9Rとの間は、それぞれ互いに隙間なく密着する。そして、ボルト39の後端にナット43を回り止めとして締着する。次に、緩衝材27B1、27B2を油圧ブレーカ本体7の後端面9Bに装着し、上板13Tをブラケット11の上端にボルト止めする。油圧ブレーカ本体7は、緩衝材27S1、27S2、27F1、27F2、27R1、27R2、27R3、27B1、27B2を介してブラケット11に隙間なく密着して、ブラケット11にガタつきなく固定され支持される。
油圧ブレーカ5による破砕作業を行う際、油圧ブレーカ本体7が上下方向に激しく振動するとともに、油圧ブレーカ本体7のバックヘッド25がフロントヘッド19を支点として大きく揺れ動こうとする。また、バケットシリンダの掘削力によって油圧ブレーカ5のロッド17で破砕物をこじる際も、油圧ブレーカ本体7のバックヘッド25がフロントヘッド19を支点として大きく揺れ動こうとする。しかし、これらの油圧ブレーカ本体7の振動や揺れ動きは、緩衝材27S1、27S2、27F1、27F2、27R1、27R2、27R3、27B1、27B2によって吸収され、作業時の油圧ブレーカ5から生じる騒音も低減されるとともに、ボルト39が油圧ブレーカ本体7の振動や揺れ動きによって損傷することも防止される。
油圧ブレーカ5により破砕作業を行うと、砕け散った破砕物がブラケット11の側板13S、正面板13F、背面板13Rに当たる。しかし、渡し板15は、側板13S同士の間に挟まれているので、砕け散った破砕物が渡し板15のボルト挿通孔37Cに挿入されたボルト39に砕け散った破砕物が当たることが防止されている。したがって、ボルト39が磨耗したり損傷することはなく、後述するボルト39をボルト孔37Sにねじ込む作業を容易に行うことができる。
油圧ブレーカ5を用いて繰り返し作業を行うと、特に、緩衝材27S2、27F2、27R2、27R3には上下方向の激しい振動が働くのみならず、バックヘッド25がフロントヘッド19を支点として大きく揺れ動こうとする力が働くので、緩衝材27S2、27F2、27R2、27R3が劣化して変形し、油圧ブレーカ本体7とブラケット11との間の隙間がバックヘッド25近傍に生じやすい。
油圧ブレーカ本体7とブラケット11との間の隙間がバックヘッド25近傍に生じたら、油圧ブレーカ5による作業を中止し、以下の手順により油圧ブレーカ本体7とブラケット11との間に生じた隙間をなくする。
ナット43をボルト39から取り外し、ボルト39を渡し板15のボルト挿通孔37C及び第1のスペーサ部材31のボルト孔37S内で回動可能とする。ボルト39を第1のスペーサ部材31のボルト孔37Sにねじ込み、ボルト39の先端によって第2のスペーサ部材35、緩衝材27R3、緩衝材27R2を押圧する。油圧ブレーカ本体7とブラケット11との間の隙間がなくなるまでボルト39をボルト孔37Sにねじ込んでから、ボルト39の後端にナット43を締着する。なお、前述したように、ボルト39の磨耗や損傷が防止されているので、ボルト39のねじ込みが容易に行われる。
緩衝材27S2、27F2、27R2、27R3の劣化と変形により生じた隙間がなくなっているので、再び、油圧ブレーカ本体7はブラケット11にガタつきなく固定され支持されることとなり、油圧ブレーカ5による作業を再開しても、作業時の油圧ブレーカ本体7の振動や揺れ動きは、緩衝材27S1、27S2、27F1、27F2、27R1、27R2、27R3、27B1、27B2によって吸収され、作業時の油圧ブレーカ5から生じる騒音も低減される。
緩衝材27S2、27F2、27R2、27R3の劣化が軽微な段階では、ボルト39をボルト孔37Sにねじ込むことによって、油圧ブレーカ本体7を簡単にブラケット11に固定でき、劣化が進んだ緩衝材27S2、27F2、27R2、27R3のみを交換すれば足りる。したがって、緩衝材27S2、27F2、27R2、27R3を頻繁に交換する必要がなく、油圧ブレーカ5の防振・防音性を簡単なメンテナンスによって容易かつ安価に維持できる。また、油圧ブレーカ本体7がガタつきなくブラケット11に固定されるので、油圧ブレーカ5の構成部品が損傷することが防止されており、油圧ブレーカ5の構成部品の寿命がのびる。
本実施の形態に係る油圧ブレーカ本体支持構造を備える油圧ブレーカを搭載した作業機の側面図である。 本実施の形態に係る油圧ブレーカ本体支持構造を備える油圧ブレーカの側面図である。 本実施の形態に係る油圧ブレーカ本体支持構造を備える油圧ブレーカの正面図である。 図2のI−I線垂直断面図である。 図3のII−II線垂直断面図である。 図5のIII−III線水平断面図である。 従来の油圧ブレーカの防振機構の構成を示す水平断面図である。 従来の他の油圧ブレーカの防振機構の構成を示す垂直断面図である。
符号の説明
1 作業機
3 アーム
5 油圧ブレーカ
7 油圧ブレーカ本体
S 油圧ブレーカ本体の側面
F 油圧ブレーカ本体の正面
B 油圧ブレーカ本体の後端面
R 油圧ブレーカ本体の背面
11 ブラケット
13S ブラケットの側板
13F ブラケットの正面板
13T ブラケットの上板
13R ブラケットの背面板
15 ブラケットの渡し板
17 ロッド
19 フロントヘッド
21 フロントカバー
23 シリンダ
25 バックヘッド
27S1、27S2、27F1、27F2、27R1、27R2、27R3、27B1、27B2 緩衝材
29 スペーサ
31 第1のスペーサ部材
33 第1のスペーサ部材の窪み
35 第2のスペーサ部材
37C ボルト挿通孔
37S ボルト孔
39 ボルト
43 ナット

Claims (2)

  1. 油圧ブレーカ本体のフロントヘッド側の4つの側面を、緩衝材を介してブラケットで密着囲遶するように保持し、その上で前記油圧ブレーカ本体のバックヘッド側に限りその1つの側面を押圧して固定するとともに、スペーサ部材による突っ張り構造をもつ押圧手段を備える油圧ブレーカの支持構造であって、
    前記押圧手段は、前記ブラケットの側板に固定された渡し板と、前記バックヘッドと前記渡し板との間に装着されたスペーサ及び緩衝材と、前記渡し板のボルト孔に螺合して先端がスペーサを介して緩衝材を前記バックヘッドに限って押圧するボルトとを有することを特徴とする油圧ブレーカ本体支持構造。
  2. 油圧ブレーカ本体のフロントヘッド側の4つの側面を、緩衝材を介してブラケットで密着囲遶するように保持し、その上で前記油圧ブレーカ本体のバックヘッド側に限りその1つの側面を押圧して固定するとともに、スペーサ部材による突っ張り構造をもつ押圧手段を備える油圧ブレーカの支持構造であって、
    前記押圧手段は、前記ブラケットの側板に固定された渡し板と、前記バックヘッドと前記渡し板との間に装着されるとともに相互が摺動可能に嵌合された第1のスペーサ部材及び第2のスペーサ部材とからなるスペーサと、前記第2のスペーサ部材と前記バックヘッドとの間に装着された緩衝材と、前記渡し板のボルト挿通孔に挿入されるとともに前記第1のスペーサ部材のボルト孔と螺合して先端が前記第2のスペーサ部材を介して緩衝材を前記バックヘッドに限って押圧するボルトとを有することを特徴とする油圧ブレーカ本体支持構造。
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JP2001299501A (ja) * 2000-04-27 2001-10-30 Itoki Crebio Corp 椅子におけるフレーム構造の背もたれ又は座体

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