JP5161678B2

JP5161678B2 - 剥離装置

Info

Publication number: JP5161678B2
Application number: JP2008184776A
Authority: JP
Inventors: 正毅綾野
Original assignee: Furukawa Rock Drill Co Ltd
Current assignee: Furukawa Rock Drill Co Ltd
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2028-07-16
Also published as: JP2010024652A

Description

本発明は、屋内改装等においてタイル等の剥離対象を剥離するための剥離装置に関する。

屋内の改装工事では、床に接着されたタイルやカーペット、あるいは壁面の吹付け材等の内装材などの剥離対象を剥離する作業が生じる。そこで、この剥離作業を効率的に行うために、油圧ショベル等の作業機に取付け可能な剥離装置が開発されている（例えば特許文献１参照）。
例えば特許文献１に記載の剥離装置は、圧油で駆動する油圧モータと、この油圧モータに連結された偏心輪と、この偏心輪の回転振動が伝達されるへら（スクレーパ）とを備えて構成されている。この剥離装置は、油圧ショベル側からの圧油が油圧モータに供給されると、油圧モータに連結された偏心輪が回転する。この偏心輪は、その重心と回転軸とが一致していない構造になっている。そのため、その回転にともなって振動が発生し、この回転振動が、剥離作業のために必要な力（以下、「作業力」ともいう）としてへら（スクレーパ）に伝達され、これにより、タイル等を剥離するものである。
実開平３−３３１５１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の剥離装置は、偏心輪の回転振動によってその作業力を得ているので、作業力の方向が円周方向に沿った方向となる。そのため、この作業力の方向と剥離作業の作業方向とは一致しておらず、剥離作業において作業力を効率的に利用する上で未だ検討の余地が残されている。また、上記剥離装置での作業力は、偏心輪の回転速度によってその作業力の大きさを調整可能ではあるものの、偏心輪の回転速度は飛躍的に大きく変えることは困難なので、その調整範囲が狭いものになっている。したがって、剥離対象の剥離時の抵抗力（例えばタイルと床との相互の接着力）が強く、高い作業力が必要とされる場合でも、剥離時の抵抗力の強さに応じて作業力を飛躍的に増大させることが難しい。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、タイル等の剥離対象の剥離作業を一層効率的に行うために、作業方向と剥離装置の振動方向が一致しており、さらに、剥離対象の剥離時の抵抗力に応じて作業力を増大させることのできる剥離装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、床等に接着されたタイル等の剥離対象を剥離するための剥離装置であって、シリンダと、そのシリンダ内に摺嵌されて圧油の給排に応じて往復動するピストンと、自身先端にスクレーパが装着されるとともに前記ピストンの軸線上に摺動可能に配置されるスライダと、そのスライダをスクレーパ側に付勢するように設けられた付勢ばねとを備え、前記スライダは、前記ピストンが当該スライダを打撃可能な位置から前記ピストンが当該スライダに接しない位置までをその摺動範囲とし、当該スライダが最前進した位置では前記ピストンが当該スライダに接しないことを特徴としている。

本発明に係る剥離装置によれば、往復動するピストンの軸線上にスライダを摺動可能に配置しており、このスライダが、スクレーパ側にピストンによって所定範囲で打撃されて進退するので、ピストンの軸線と同一方向の作業力をスライダに生じさせ、この作業力によってスライダ先端に装着されたスクレーパでタイル等の剥離対象を剥離することができる。したがって、剥離作業の方向と作業力の方向とが一致しているため、タイル等の剥離対象の剥離作業を一層効率的に行うことができる。

また、本発明に係る剥離装置によれば、スライダは、付勢ばねでスクレーパ側に付勢されているので、スクレーパを剥離対象に押しつけると、スライダは、剥離対象の剥離時の抵抗力に応じた量だけ、ピストン側に押し込まれた状態となり、その位置でピストンに打撃される。そのため、スライダに生じる作業力を、スライダがピストン側に押し込まれた量に応じて変化させることができる。したがって、剥離対象の剥離時の抵抗力に応じて作業力を増大させることができる。

さらに、前記スライダは、前記ピストンが当該スライダを打撃可能な位置から前記ピストンが当該スライダに接しない位置までをその摺動範囲とし、当該スライダが最前進した位置では前記ピストンが当該スライダに接しないので、作業負荷の少ない場合はピストンはスライダを打撃せず、ピストンの往復動によって発生する振動で剥離作業を行うことができる。また、このときピストンの振動の方向と剥離作業の方向が同じなので効率がよい。そして、作業負荷が増大するとピストンはスライダを打撃し強力な衝撃力によって剥離作業を行うことができる。

ここで、本発明に係る剥離装置において、前記シリンダは、前記ピストンを減速させるブレーキ室を有し、当該ブレーキ室は、前記ピストンが前記スライダを打撃するときに、前記スライダが最後退した位置において前記ピストンの速度が最大になるとともに、前記スライダ側に移動するにつれて前記ピストンを減速させるようになっていることは好ましい。このような構成であれば、負荷の増加量に応じて打撃力を増大させることができるので処理対象に過大な破損が生じることがなく、作業力の大きさを調整可能としつつ、その調整範囲を一層広く設定可能な構成とする上で好適である。
また、本発明に係る剥離装置において、前記スライダは、前記ピストンが当該スライダを打撃可能な位置から前記ピストンが当該スライダに接しない位置までをその摺動範囲として有することは好ましい。このような構成であれば、作業力の大きさを調整可能としつつ、その調整範囲を一層広く設定可能な構成とする上で好適である。

上述のように、本発明に係る剥離装置によれば、作業方向と剥離装置の振動方向が一致しており、さらに、作業状況に応じて作業力を増大させることができる。したがって、タイル等の剥離対象の剥離作業を一層効率的に行うことができる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。ここで、本実施形態は、屋内の改装工事において、剥離対象として床Ｆに接着されたタイルＴを剥離する例である。なお、図１は、本発明に係る剥離装置を装着した油圧ショベル（作業機）を説明する図である。
同図に示すように、この油圧ショベル３０は、走行台車３４と、その走行台車３４上で旋回可能な旋回台３６と、その旋回台３６に起伏自在に支持されたアーム３２とを備えている。そして、このアーム３２の先端部に、ブラケット２０を介して剥離装置１０が装着されている。なお、このブラケット２０は、その左右に且つ下方に延出して設けられる一対の側板２２を備えており、剥離装置１０は、この一対の側板２２同士の間に挟持されて、複数のボルトによって固定されている。

次に、上記剥離装置１０について図２〜図４を参照しつつ詳しく説明する。なお、図２は、図１の剥離装置１０の側面図、図３は図２でのＡ矢視図、また、図４は、図１の剥離装置１０の断面図であり、同図では、剥離装置１０を、その軸線を含む断面にて図示している。
この剥離装置１０は、図２ないし図３に示すように、その軸方向での中央部にシリンダ２を有し、このシリンダ２の先端側（図２ないし図３での右側）にフロントヘッド４、また、後端側にバックヘッド３を備え、これらがねじ等によって相互に一体に連結されて剥離装置本体が構成されている。

そして、図４に示すように、上記シリンダ２内には、軸方向に往復動可能にピストン１が摺嵌されている。また、上記フロントヘッド４内には、その先端側からスライダ６が挿着されており、フロントヘッド４の先端側にはカバー１２が設けられている。そして、このカバー１２によって、ピストン１およびシリンダ２と同軸線上に摺動可能にスライダ６が保持されている。このスライダ６には、その前部にホルダ８が取付けられており、このホルダ８の先端に、スクレーパ固定板１４によって、スクレーパ９を着脱可能に装着できるようになっている。

さらに、フロントヘッド４内には、スライダ６の後端側とピストン１との間の位置に、打撃室１６が形成されている。また、この打撃室１６内には、スライダ６を前方、つまりスクレーパ９側（同図右側）に付勢するように設けられた付勢ばね７が介装されている。本実施形態の例では、この付勢ばね７として円筒コイルばねを用いており、この円筒コイルばねの外周部分が打撃室１６の内周面で支持され、また、円筒コイルばねの内周部分がスライダ６後端の小径部分で支持されることで、その介装された姿勢および伸縮時の動作が安定するようになっている。なお、スライダ６は、打撃室１６の前方側の段部とカバー１２の後方側の端面とによって、自身の軸方向での前後の移動が規制され、これにより、その往復移動する摺動範囲が制限されている。ここで、このスライダ６の摺動範囲は、次の条件を満たすように設定されている。すなわち、スライダ６が最も前方にあるときには、ピストン１が打撃室１６の最も前方にあっても、スライダ６がピストン１と接しないようになっている。一方、スライダ６が最も後方にあるときには、ピストン１はブレーキ室５に進入することなく、スライダ６がピストン１とピストン１の速度が最大の状態で接するようになっている。

そして、上記シリンダ２の内部には、ピストン１を往復駆動させるための油圧ポートを有する切換弁機構１８が設けられており、不図示の油圧供給源から圧油が供給されると、この切換弁機構１８で高圧回路と低圧回路とを交互に切換えることにより、ピストン１が前後進可能になっている。これにより、上記スライダ６は、その後端面がピストン１の先端で打撃されることによって、その摺動範囲内で軸方向に所定距離の進退動が可能になっている。

さらに、シリンダ２内には、フロントヘッド４側の位置に、ピストン１を減速させるためのブレーキ室５が設けられている。このブレーキ室５は、室内に高圧油が常時供給されており、ピストン１が上記打撃室１６内に進入し且つスライダ６側に移動するときに、高圧油がピストン１の受圧部に作用するとともに、圧油の粘性抵抗を利用することによって、スライダ６側に移動するにつれてピストン１を急速に減速させるようになっている。図５に、ピストン１の前進時におけるピストン１の位置とその速度の関係、並びにピストン１およびスライダ６の位置の関係を模式的に示す。

同図に示すように、スライダ６がその摺動範囲において最も後方にある場合には（同図での符号Ａの位置）、ピストン１がスライダ６を打撃するときに、ブレーキ室５によるピストン１への減速はほとんど行われない位置で打撃するように構成されている。これにより、ピストン１はその速度が最大の状態でスライダ６を打撃することができる。これに対し、スライダ６がその摺動範囲の中間（例えば同図での符号Ｂの位置）にある場合には、ピストン１はブレーキ室５の作用により打撃室１６に進入するにつれてその速度を減速する。これにより、ピストン１は打撃室１６に進入した程度に応じてその速度を落とした状態でスライダ６を打撃する。また、スライダ６がその摺動範囲において最も前方にある場合には（同図での符号Ｃの位置）、往復駆動するピストン１は打撃室１６に所定の位置まで進入したところで自身の運動の方向を反転して後方に向けて加速を行うが、この反転位置での速度はゼロ（零）であり、このとき、スライダ６はピストン１と接しないように構成されている。以上のように、この剥離装置１０は、スライダ６を打撃する時のピストン１の速度が、ブレーキ室５の作用とスライダ６の位置とによって変化し、スライダ６が後方にあるほどピストン１の打撃時の速度が高くなるようになっている。

次に、この剥離装置１０の作業状態、およびこの剥離装置１０の作用・効果について説明する。なお、図６ないし図８は、タイルＴと床Ｆ相互の接着力の差異に応じた作業状態を説明する図である。
この剥離装置１０で剥離作業を開始する際は、油圧ショベル３０のアーム３２先端に剥離装置１０を装着した状態とし、この状態から剥離作業を開始する。このとき、剥離装置１０のスライダ６は、上記付勢ばね７の作用によって最も前方に位置しているため（例えば図６参照）、上述のように、スライダ６とピストン１とが相互に接することはない。

次いで、この剥離装置１０にて床ＦからタイルＴを剥がす剥離作業を行なう場合には、図１に示すように、スライダ６のスクレーパ９をタイルＴと床Ｆとの間に差し込む。これにより、スライダ６は、付勢ばね７に抗して差し込まれた力に応じてフロントヘッド４内にスライド移動する。そして、剥離装置１０に圧油を供給すると、内蔵されたピストン１は、スライダ６の位置に応じた速度でスライダ６を打撃する。これにより、スライダ６は、ピストン１での打撃によってスクレーパ９の方向に進行し、スクレーパ９がタイルＴと床Ｆとの間に前進する作業力を得る。

そして、この剥離装置１０によれば、上述したように、往復動するピストン１の軸線上にスライダ６を摺動可能に配置しており、このスライダ６がピストン１でスクレーパ９側に打撃されて進退するので、スライダ６にピストン１の軸線と同一方向に作業力を生じさせ、この作業力によって自身先端に装着されたスクレーパ９でタイルＴを剥離することができる。したがって、この剥離装置１０によれば、剥離作業を行う方向と剥離装置１０の作業力の方向とが一致しているため、タイル等の剥離対象の剥離作業を、上述した従来の剥離装置に比べて一層効率的に行うことができる。

特に、この剥離装置１０によれば、スライダ６をスクレーパ９側に付勢するように設けた付勢ばね７を備え、シリンダ２は、ピストン１を減速させるブレーキ室５を有し、このブレーキ室５は、ピストン１がスライダ６を打撃するときに、ピストン１がスライダ６側に移動するにつれてピストン１を減速させるようになっており、さらに、スライダ６は、ピストン１がスライダ６を打撃可能な位置からピストン１がスライダ６に接しない位置までをその摺動範囲として有するので、タイルＴと床Ｆ相互の接着力の程度に応じて、作業力の大きさを調整可能としつつ、その調整範囲を広く設定可能な構成とする上で好適である。
すなわち、スクレーパ９がタイルＴおよび床Ｆから受ける抵抗力はタイルＴおよび床Ｆ相互の接着力（剥離対象の剥離時の抵抗力）に依存する。そのため、タイルＴおよび床Ｆ相互の接着力が大であるほど、スライダ６がフロントヘッド４内部に押し込まれる量も大きくなる。

今、スクレーパ９をタイルＴと床Ｆとの間に差し込む前、あるいは、図６に示すように、タイルＴと床Ｆ相互の接着力が非常に弱い場合には、スクレーパ９に作用する抵抗力も小さい。このとき、この剥離装置１０によれば、スライダ６がフロントヘッド４内部に押し込まれる量も少なくなり、ピストン１は、ブレーキ室５で十分に減速された状態でスライダ６を打撃するか、あるいはスライダ６を打撃しない状態となる。そのため、タイルＴが床Ｆから容易に剥離可能な場合には、その剥離に必要十分な、小さな作業力を適切に加えることができる。したがって、床Ｆを損傷するような過剰な作業力を加えずに剥離作業をすることができる。そして、スライダ６が最前進した位置ではピストン１がスライダ６に接しないので、作業負荷の少ない場合はピストン１はスライダ６を打撃せず、ピストン１の往復動によって発生する振動で剥離作業を行うことができる。また、このときピストン１の振動の方向と剥離作業の方向が同じなのでこの際の作業効率もよい。

また、タイルＴが床Ｆから容易に剥離されない場合には、この状態で油圧ショベル３０のアーム３２を操作すると、スクレーパ９にはタイルＴおよび床Ｆから比較的に大きな抵抗力が作用する。そのため、スライダ６はフロントヘッド４内部に押し込まれ、この押し込まれる位置は、スクレーパ９がタイルＴおよび床Ｆから受ける抵抗力と、スライダ６を前方に付勢する付勢ばね７のばね力とが釣り合う位置となる。

特に、タイルＴと床Ｆとの接着力が高いときには、図７に示すように、スライダ６は摺動範囲の最も後方の位置まで押し込まれる。このとき、ピストン１がスライダ６と接する打撃位置は、図５での符号Ａに示す位置になる。この状態で剥離装置１０に圧油が供給されると、油圧によって前方に加速されたピストン１は、ブレーキ室５で減速されることなくスライダ６を打撃する。したがって、スライダ６に強い打撃力が作用し、これにより、強い作業力をスライダ６に発生させ、この作業力がスクレーパ９に伝達され、この強い作業力によってタイルＴの剥離を行うことができる。

さらに、タイルＴおよび床Ｆ相互の接着力が中適度である場合には、図８に示すように、スライダ６はその摺動範囲の中程度まで押し込まれる。この状態で剥離装置１０に圧油が供給されると、油圧によって前方に加速されたピストン１は、スライダ６側に移動するにつれてブレーキ室５で減速されてスライダ６を打撃する。そのため、スライダ６には押し込まれた位置に応じた中程度の作業力が発生しこれがスクレーパ９に伝達される。このスクレーパ９に伝えられた作業力は中程度であるから、床Ｆを損傷することなくタイルＴの剥離を行うことができる。また、図８に示す状態よりもタイルＴと床Ｆとの接着力が増減すれば、それに応じてスライダ６がフロントヘッド４内部に押し込まれる量が増減する。そのため、得られる作業力もこれに応じて増減する。したがって、この剥離装置１０によれば、タイルＴと床Ｆとの相互の接着力に応じて適切な作業力を得ることができるため、床Ｆを損傷することなく能率良く効率的にタイルＴを剥離することができる。

このように、この剥離装置１０によれば、スライダ６を付勢ばね７でスクレーパ９側に付勢しているので、スライダ６は、タイルＴと床Ｆとの相互の接着力、つまり、タイルＴの剥離時の抵抗力に応じた量だけフロントヘッド４内部に押し込まれた状態（ピストン１側に押し込まれた状態）でピストン１に打撃される。そして、ピストン１はブレーキ室５の作用によって打撃室１６での打撃時の速度が変わるようになっているので、スライダ６に生じる作業力は、スライダ６がピストン１側に押し込まれた量に応じて、タイルＴと床Ｆとの相互の接着力が大きくなるにつれて作業力を増大させることができる。そのため、負荷の増加量に応じて打撃力を増大させることができるので処理対象に過大な破損が生じることがなく、タイルＴと床Ｆとの相互の接着力に応じた作業力を得ることができる。したがって、タイルＴ等の剥離対象の剥離作業を効率的に行う上でより好適である。

なお、本発明に係る剥離装置１０は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、シリンダ２にピストン１を減速させるブレーキ室５を設けた例で説明したが、これに限らず、ブレーキ室５を設けることなく構成してもよい。しかし、タイル等の剥離対象の剥離作業をより効率的に行う上では、上記実施形態のように、シリンダにブレーキ室を設け、ピストンがスライダを打撃するときに、スライダ側に移動するにつれてピストンを急速に減速させることは好ましい。

また、例えば上記実施形態では、スライダ６は、ピストン１がスライダ６を打撃可能な位置から接しない位置までをその摺動範囲として有する例で説明したが、これに限らず、例えばピストン１がスライダ６を打撃する位置を常に一定の位置とすることもできる。しかし、タイル等の剥離対象の剥離作業をより効率的に行う上では、上記実施形態のように、ピストン１がスライダ６を打撃可能な位置から接しない位置までをその摺動範囲として有する構成とすることは好ましい。

本発明に係る剥離装置を装備した作業機の一実施形態を示す側面図である。図１の剥離装置の側面図である。図２の剥離装置のＡ矢視図である。図２の剥離装置の断面図において、剥離装置の本体部分をその軸線を含む断面図で示している。ピストンの位置とピストンの速度との関係を示すグラフ、およびその関係に応じて変わる剥離装置の要部の状態を示す図である。本発明に係る剥離装置による作業状態（タイルと床相互の接着力が弱い場合）を説明する図である。本発明に係る剥離装置による作業状態（タイルと床相互の接着力が強い場合）を説明する図である。本発明に係る剥離装置による作業状態（タイルと床相互の接着力が中程度の場合）を説明する図である。

符号の説明

１ピストン
２シリンダ
３バックヘッド
４フロントヘッド
５ブレーキ室
６スライダ
７付勢ばね
８ホルダ
９スクレーパ
１０剥離装置
１２カバー
１４スクレーパ固定板
１６打撃室
１８切換弁機構
２０ブラケット
２２側板
３０油圧ショベル（作業機）
３２アーム
３４走行台車
３６旋回台
Ｆ床
Ｔタイル（剥離対象）

Claims

床等に接着されたタイル等の剥離対象を剥離するための剥離装置であって、
シリンダと、そのシリンダ内に摺嵌されて圧油の給排に応じて往復動するピストンと、自身先端にスクレーパが装着されるとともに前記ピストンの軸線上に摺動可能に配置されるスライダと、そのスライダをスクレーパ側に付勢するように設けられた付勢ばねとを備え、
前記スライダは、前記ピストンが当該スライダを打撃可能な位置から前記ピストンが当該スライダに接しない位置までをその摺動範囲とし、当該スライダが最前進した位置では前記ピストンが当該スライダに接しないことを特徴とする剥離装置。
前記シリンダは、前記ピストンを減速させるブレーキ室を有し、当該ブレーキ室は、前記ピストンが前記スライダを打撃するときに、前記スライダが最後退した位置において前記ピストンの速度が最大になるとともに、前記スライダ側に移動するにつれて前記ピストンを減速させるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の剥離装置。