JP5517295B2 - 切断処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、ショベル系掘削機のアームの先端部に装着され、切断対象物の把持作業と切断作業とが実行可能な切断処理装置に関するものである。

従来、ショベル系掘削機のアームの先端部に着脱自在に装着されるアタッチメントとしての切断処理装置が実用化されている。この切断処理装置は、アームの先端部に装着される１対のフレーム部材と、これらフレーム部材の間に配置されて揺動可能に軸支された可動刃と、１対のフレーム部材の先端部分に形成された受部とを備え、この可動刃を下方揺動させてこの可動刃と受部との間に樹木や木製廃材等の切断対象物を挟み込んで切断作業を行うものである。可動刃の受部側の外縁部には複数の刃が形成され、可動刃が揺動駆動されると、受部に支持された切断対象物に複数の刃が喰い込んで複数の刃による切断が行われるよう構成されている。

樹木や木製廃材等の切断作業は、切断対象物の運搬・ハンドリング、切断、切断対象物の噛み込み除去、運搬・ハンドリング、車両への積み込みの手順で行われる。切断の前後における運搬・ハンドリング工程では、受部による掻き均しや掻き寄せ等について同一の油圧ショベルによって行われている。

図１６に示すように、特許文献１の切断装置は、ホルダー５１先部に付設された略湾曲状の左右１対の受片５２と、この受片間に嵌合可能な可動刃５４と、この可動刃５４を開閉駆動可能な流体圧シリンダ５８と、受片５２の途中部に固着されたフォーク５３と、可動刃５４の背部に形成され且つフォーク５３と協働して切断対象物を把持可能なフォーク部５７とを備えている。この切断装置においては、流体圧シリンダ５８の作動によって切断対象物を切断でき、フォーク５３とフォーク部５７の間に切断対象物を把持して所定の場所に移動させることができる。
切断装置の分野において、可動刃を複数回転させるのではなく、可動刃の一定角度の回転により切断対象物を切断（一発切断）する切断装置には、押し切り式と挽き切り式の２つの切断方式が存在している。押し切り式切断装置は可動刃に設けられた上刃が切断対象物を押し切り、挽き切り式切断装置は可動刃に設けられた裏刃（真刃）が切断対象物を挽き切るように構成されている。このような一発切断タイプの切断装置は、回転中心位置の選定により切断方式を分類できることが知られている。つまり、可動刃の回転中心が切断刃の刃底円より外側（下側）にある場合、押し切り式切断装置、可動刃の回転中心が切断刃の刃底円より内側（上側）にある場合、挽き切り式切断装置に分類されている。

特許３５５３５１４号公報

特許文献１の切断装置は、切断対象物を切断可能であり、可動刃５４の背部を利用して切断対象物を把持可能であるため、１台の油圧ショベルにより、切断対象物を切断してから、フォーク５３とフォーク部５７により切断対象物を把持することが可能である。しかし、この切断装置では、受片５２の先端部がアーム軸線に対して先端側程上方へ移行するように湾曲しているため、可動刃により切断するためには、切断対象物を湾曲状の受片５２間に載せた後、切断対象物の逃げを防止可能な切断位置（湾曲下端位置）に切断対象物を一旦移動させる必要が有り、切断対象物の受片５２上への載置に加え、逃げを防止可能な位置への移動の２工程を要する。また、図１７に示すように、受片５２による整地や均し作業等を行う場合、受片下部が地面（床面）と干渉し受片５２の先端部分による掻き均しや掻き寄せを行うことが困難であり、作業効率を高めることができない。

ショベル系掘削機のアームの先端部に着脱自在に装着されるアタッチメントは、通常、梱包等により作業現場へ運搬搬送されるため、コンパクト化が要求されている。

押し切り式切断装置では、挽き切り式切断装置に比べて回転軸支部分が切断刃の下方位置に設けられるため、アタッチメント自体の外形形状が大型化する虞が有る。しかも、特許文献１の切断装置のように切断対象物を把持するためにアタッチメントにフォーク等を設ける場合、更に外形形状が大型化し、梱包性や搬送作業性に支障を来す虞が有る。

本発明の目的は、切断対象物を短時間で作業効率良く切断可能な切断処理装置、受部先端部分による掻き均し若しくは掻き寄せ作業可能な切断処理装置、及びフォークにより切断対象物を把持可能にしながらフォークの未使用時には小型化可能な切断処理装置等を提供することである。

請求項１の切断処理装置は、ショベル系掘削機のアームの先端部に連結され且つ切断対象物を受ける受部を備えた本体フレームと、前記受部に対して相対的に上下揺動可能に前記本体フレームの軸支部に軸支された可動刃と、この可動刃を揺動駆動するための切断用流体圧シリンダとを備えた切断処理装置において、前記受部は、前記アーム軸線に対して先端側程下方へ移行するように直線的に傾斜した直線状受面とこの直線状受面の基端部から上方に延びる湾曲状受面とを備え、前記軸支部に対して前記受部と反対側に位置する前記本体フレームの上部に設けられ前記可動刃の背部と協働して切断対象物を把持可能なフォークを備え、前記フォークは前記アーム軸線と平行又は略平行に前記可動刃に近接する方向へ折畳み可能に構成されたことを特徴としている。

この切断処理装置では、受部にアーム軸線に対して先端側程下方へ移行するように直線的に傾斜した直線状受面を設けたため、切断対象物を掛け止め後、切断対象物を逃げ防止可能な位置に移動させることが無く切断できるため、掛け止めのみの１工程で切断対象物を切断できる。しかも、本体フレームが地面（床面）と干渉することなく受部先端部分による掻き均し若しくは掻き寄せ作業等を行うことができる。
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記フォークは、前記本体フレームへ折畳み可能に軸支するフォーク軸支部と、このフォーク軸支部に対してフォーク先端部と反対側に位置するピン穴を有し、フォークが起立状態のとき、前記ピン穴とこのピン穴に対応する前記本体フレームの開口とに挿入可能なピンによりフォークを位置固定することを特徴としている。
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記フォークは、フォーク基部と、このフォーク基部に対して前側に倒伏可能なフォーク先端部とを備え、フォーク先端部が倒伏状態のとき、固定軸により前記フォーク先端部をフォーク基部に対して位置固定することを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１つの発明において、前記可動刃は主切断刃とこの主切断刃と直交又は略直交する方向に所定幅延びる複数の補助切断刃とを有することを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記主切断刃は外縁部に形成された複数の鋸刃状三角刃を有することを特徴としている。
請求項６の発明は、請求項４の発明において、前記主切断刃は外縁部に形成された複数の波形刃を有することを特徴としている。

請求項１の発明によれば、受部にアーム軸線に対して先端側程下方へ移行するように直線的に傾斜した直線状受面を設けたため、切断対象物を掛け止めのみの１工程で切断対象物を切断でき、受部により掻き均し若しくは掻き寄せ作業等を行うことができ、作業効率を高くすることができる。しかも、可動刃の背部と協働して切断対象物を把持可能なフォークを備え、フォークはアーム軸線と平行又は略平行に前記可動刃に近接する方向へ折畳み可能に構成されたため、切断対象物を把持できると共に、フォークの未使用時には切断処理装置を小型化でき、切断処理装置の梱包性及び搬送作業性を高めることができる。
請求項２の発明によれば、簡単な構造でフォークの起立状態と折畳み状態とに位置決め固定することができる。
請求項３の発明によれば、可動刃５０の背部５２と協働して切断対象物を効果的に割ることができる。
請求項４の発明によれば、主切断刃と補助切断刃とに対して個別に駆動源を設ける必要がなく、可動刃の上下揺動動作で切断対象物の縦横同時切断ができ、切断対象物を細かく切断することができる。
請求項５の発明によれば、切断負荷の大きな切断工程初期において、主切断刃と切断対象物との当接領域を小さくすることができ、駆動力を切断の起点に集中することができる。
請求項６の発明によれば、切断対象物の外形形状に拘わらず、効率良く主切断刃と切断対象物とを当接させることができる。

本発明の実施例１に係る油圧ショベルの外観図である。 切断処理装置の斜視図である。 切断処理装置の側面図である。 図３のIV−IV線断面図である。 図３のV−V線断面図である。 回転支持機構と回転駆動部を示す要部断面図である。 切断動作時の切断処理装置の側面図である。 掻き寄せ動作時の切断処理装置の側面図である。 格納動作時の切断処理装置の側面図である。 実施例２に係る切断処理装置の斜視図である。 切断時の可動刃の側面図である。 実施例３に係る切断処理装置の側面図である。 実施例３の図５相当図である。 割り動作時の可動刃の側面図である。 三角刃付きの可動刃の側面図である。 波形刃付きの可動刃の側面図である。 異なる大きさの波形刃付きの可動刃の側面図である。 一枚刃付きの可動刃の側面図である。 従来の切断処理装置の側面図である。 従来の掻き寄せ動作時の切断処理装置の側面図である。

以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。尚、ショベル系掘削機の操作者（運転手）から視た前後方向を前後方向とし、図における上下方向を上下方向として説明する。

以下、実施例１に係る切断処理装置について図１〜図９に基づいて説明する。

図１に示すように、ショベル系掘削機である油圧ショベル１は、１対のクローラ２を有する下部走行体３、この下部走行体３の上部に旋回自在に装備されて操作者が乗り込む運転室を有する上部旋回体４とを有している。上部旋回体４の後部には、油圧供給源として油圧ポンプと油圧ポンプを駆動するエンジン（図示略）が配置されている。

油圧ショベル１は、後端を上部旋回体４に回転可能に軸支されたブーム５と、このブーム５を傾動させる油圧式のブームシリンダ６と、ブーム５の前端部に後部が回転可能に軸支されたアーム７と、このアーム７を傾動させる油圧式のアームシリンダ８と、アーム７の先端部に連結され且つ切断対象物Ｏを切断可能な切断処理装置２０とを備えている。

アーム７は、ブーム５の前端部にアーム揺動軸９にて揺動可能に軸支されている。油圧式のアームシリンダ８のシリンダ本体の基端部がブーム５の途中部に回転可能に連結され、アームシリンダ８のピストンロッドの先端部がアーム７の後端部に回動可能に連結されている。アームシリンダ８が伸長又は収縮したとき、アーム７はアーム揺動軸９を揺動中心として揺動する。アーム７の先端部に切断処理装置２０のホルダー部３０を揺動可能に連結する連結ピン１１と、切断処理装置８を連結ピン１１を中心として揺動させる油圧式のバケットシリンダ１０とが設けられている。バケットシリンダ１０のシリンダ本体の基端部がアーム７の上部に回転可能に連結されている。切断処理装置８は、油圧ショベル１に着脱可能なアタッチメントであり、アーム７の先端部（前端部）に連結ピン１１と連結ピン１２により着脱自在に連結されている。

図１〜図３に示すように、切断処理装置２０は、連結ピン１１，１２によりアーム７に連結されたホルダー部３０と、ホルダー部３０に後述の回転支持機構と回転駆動部を介して支持された本体フレーム４０と、本体フレーム４０に上下揺動可能に軸支された可動刃５０と、この可動刃５０を上下揺動駆動するための油圧式の切断用シリンダ２１と、本体フレーム４０の略中段前方位置に設けられたストッパフレーム２２と、本体フレーム４０の上部に設けられた１対のフォーク６０等を備えている。尚、説明の便宜上、図１に示すように、バケットシリンダ１０の操作によりアーム７の軸線Ａと前記回転支持機構の回転軸線Ｂとが略同一直線となるときを初期状態とし、この初期状態において、以下の説明を行う。

図１〜図３、図６に示すように、ホルダー部３０は、１対のブラケット板３１を備えている。ブラケット板３１の後部には、連結ピン１１が貫通する連結ピン孔３１ａと、連結ピン１２が貫通する連結ピン孔３１ｂが夫々形成されている。バケットシリンダ１０のピストンロッドの前端部はＨリンク１３の後端部に連結ピン１４で連結され、Ｈリンク１３の前端部は連結ピン孔３１ｂに貫通する連結ピン１２により、１対のブラケット板３１に連結されている。サイドリンク１５の後端が連結ピン１４に回動可能に連結され、このサイドリンク１５の前端はアーム７の前部に回動可能に連結されている。

以上により、連結ピン１１，１２とＨリンク１３とサイドリンク１５を含む四節リンク機構が構成され、バケットシリンダ１０を図１に示す初期状態から伸長、収縮させることにより、切断処理装置２０を連結ピン１１を中心として上下方向へ揺動駆動可能に構成している。

図２、図３、図６に示すように、ホルダー部３０は、ブラケット板３１の前端に垂直状に固着された円板部材７０と、円板部材７０の前面外周にボルト７１により締結固定された環状部材７２と、ベアリング７５と、環状の内歯ギヤ部材７６と、１対の本体フレーム４０の後端が固着された本体固定板７７と、円板部材７０の中央開口７９を後方から前方に向かって貫通した状態で円板部材７０に固定されたロータリ継手７３、円板部材７０に固定された油圧モータ７４を含む回転駆動部などを有する。

内歯ギヤ部材３０はベアリング７５を介して環状部材７２に回転自在に支持されている。油圧モータ７４の出力軸に固定されたピニオン７４ａが内歯ギヤ部材７６の内歯７６ａに噛合している。内歯ギヤ部材７６の前面には、本体固体板７７が複数のボルト７８によって締結固定されている。本体固定板７７の前面に１対の本体フレーム４０が固定されている。１対の本体フレーム４０とその付属品は、本体固定板７７と内歯ギヤ部材７６とベアリング７５を介して環状部材７２にアーム７の軸線Ａと平行な軸線Ｂの回りに回転自在に支持され、油圧モータ７４を駆動することで正転又は逆転駆動される。油圧モータ７４は、油圧ショベル１の油圧ポンプを含む油圧供給源から油圧を給排される。

つまり、本体フレーム４０とその付属品をアーム７に対して回転可能に支持する回転支持機構が、円板部材７０と、環状部材７２と、ベアリング７５と、内歯ギヤ部材７６と、本体固定板７７とで構成されている。本体フレーム４０とその付属品をアーム７に対して回転駆動する回転駆動部が、油圧モータ７４と、ピニオン７４ａと内歯ギヤ部材３０等で構成されている。
ホルダー部３０には、切断用シリンダ２１への油圧の給排を切換えるための複数の電磁方向切換弁（図示略）が設けられ、これら電磁方向切換弁が油路により油圧供給源に接続されている。これら電磁方向切換弁と、油圧モータ７４とが、操作者からの指令を受ける油圧ショベル１の制御ユニットにより駆動制御される。

ロータリ継手７３は、油圧ショベル１の油圧供給源からの油路を、切断用シリンダ２１に接続するためのものである。切断用シリンダ２１は油路７３ａ，７３ｂによりロータリ継手７３に接続されている。切断用シリンダ２１を伸長させる場合は、油路７３ａから給油して油路７３ｂから排油し、また、収縮させる場合は上記と逆の給排を行う。

図１〜図４に示すように、本体フレーム４０は、その後端が本体固定板７７に固着され、前記軸線Ｂと平行に前方へ所定長さ延びている。各本体フレーム４０は、その前側下部に形成された受部４１と、可動刃５０を枢支する枢支軸２３（軸支部）を固定する枢支軸受部４２と、切断用シリンダ２１の後端部を支持する支持軸２４を支持する支持軸受部４３と、本体フレーム４０の上部に設けられた１対のフォーク６０等を備えている。本体フレーム４０は、１対の板状部材が左右方向に所定間隔空けて平行に対向状に配設され、１又は複数の連結部材４４で一体的に連結されている。枢支軸受部４２は受部４１の後側部位に形成され、支持軸受部４３は本体フレーム４０の後端付近部の下部に形成されている。

受部４１は、その前端から本体フレーム４０の長さ方向途中部にかけて湾曲形状に形成され、アーム７の軸線Ａ（軸線Ｂ）に対して先端側程下方へ移行するように直線的に傾斜した直線状受面４５と、直線状受面４５の基端部から上方に延びる湾曲状受面４６とを備えている。直線状受面４５は、領域Ｘにおいて本体フレーム４０の間に亙って掛け渡され、可動刃５０の揺動方向と略直交するように平面領域を形成し、その延長面はアーム７の軸線Ａに対して鋭角で交差するように構成されている。直線状受面４５の基端部に連なる湾曲状受面４６は、領域Ｙにおいて可動刃５０の揺動方向と略直交するように湾曲面領域を形成し、湾曲状受面４６の基端部の延長面はアーム７の軸線Ａに対して鈍角で交差するように設置されている。それ故、可動刃５０は、切断開口幅を確保しつつ、直線状受面４５と協働して切断対象物Ｏを切断することができる。直線状受面４５と湾曲状受面４６との左右方向略中間部分には、前後方向に延びると共に可動刃５０が突入可能な隙間Ｓが設けられている。

１対のフォーク６０は、枢支軸２３に対して受部４１と反対側に位置する本体フレーム４０の上部に夫々設けられ可動刃５０の背部５２に設けられたフォーク部５７と協働して切断対象物Ｏを把持可能に構成されている。１対の角状のフォーク６０には、１対のフォーク６０の間に亙って掛け渡されると共に可動刃５０の揺動方向と略直交する把持面６１と、１対のフォーク６０を連結する２本の連結部材６２と、枢支軸２５（フォーク軸支部）が貫通可能な枢支軸受部６３と、枢支軸２５に対してフォーク先端部と反対側に位置し枢支軸受部６３下方の下端側部分に形成されたピン穴６４等が設けられている。

枢支軸２５は本体フレーム４０の枢支軸受部４７間に亙って架着され、フォーク６０は枢支軸２５回りに揺動可能に構成されている。それ故、フォーク６０を使用するとき、フォーク６０を起立状態にすると共にピン穴６４を本体フレーム４０に形成されたピン用開口４８に位置合わせしてピン６５によりフォーク６０を本体フレーム４０へ固定する。フォーク６０を格納するとき、ピン６５をピン用開口４８及びピン穴６４から取り外した後、フォーク６０をアーム軸線Ａと平行又は略平行に可動刃５０に近接する方向へ操作し折畳み状態にして格納する。

本実施例では、フォーク６０が起立状態のとき、アーム軸線Ａと略平行且つ枢支軸２３を通る線に対して、フォーク６０と受部４１とは略対称位置（側面視で見てＷ形状）になるように配置されている。これにより、切断開口幅の確保と把持開口幅の確保を図っている。それ故、ピン用開口４８は、前記配置形状となるよう本体フレーム４０に対して枢支軸２３より上方且つ枢支軸２５より後方に配置されている。

可動刃５０は、可動刃フレーム５１と、可動刃フレーム５１の後部に形成され且つフォーク６０に対向する位置に形成された背部５２と、可動刃フレーム５１の後部に形成され且つ切断用シリンダ２１と連結される連結腕部５３と、可動刃フレーム５１と連結腕部５３との接続部分に形成された枢支軸２３が貫通可能な枢支軸受部５４と、連結腕部５３に形成されて切断用シリンダ２１のピストンロッドがピン２６により連結されるロッド連結部５５と、可動刃フレーム５１に着脱可能な主切断刃５６と、背部５２に固着された１対のフォーク部５７等で構成されている。可動刃フレーム５１の下部部分は略円弧状に形成され、その下端縁部に主切断刃５６の上縁部が複数のボルト２７により固着されている。

図４に示すように、可動刃５０は、本体フレーム４０に架着された枢支軸２３に枢支軸受部５４に設けられた軸受２３ａを介して揺動可能に枢支されている。軸受２３ａと枢支軸受部４２との間には、軸受２３ａの軸方向の位置を規制するスペーサ２３ｂが設けられている。図３に示すように、主切断刃５６は外縁部にＶ形の複数の鋸刃状三角刃ｔａを備え、刃ｔａの裏刃（真刃）により切断対象物を一発切断可能に形成されている。また、複数の刃ｔａの刃底を結ぶ刃底ラインは所定半径の円弧を形成し、枢支軸２３は前記円弧の上方位置（内側）に形成されている。

１対の角状のフォーク部５７は、１対のフォーク部５７の間に亙って掛け渡されると共に可動刃５０の揺動方向と略直交する把持面５８と、１対のフォーク部５７を連結する２本の連結部材５９を備えている。１対のフォーク部５７は、背部５２を挟んでフォーク６０に対向する位置に設置され、２本の連結部材５９を介して背部５２に固着されている。これにより、フォーク６０が起立状態で位置固定されているとき、可動刃５０を上方へ揺動することによりフォーク部５７の把持面５８とフォーク６０の把持面６１との間に切断対象物を把持することができる。
ストッパフレーム２２は、１対のストレート状のストッパ部２８と、１対のストッパ部２８の前端を連結する前端部２９とを備えている。１対のストッパ部２８は、枢支軸２３により本体フレーム４０の内側に夫々配置されている。尚、「外側」、「内側」とは、左右方向における外側、内側、つまり枢支軸２３の軸線方向における外側、内側を意味する。前端部２９はアーム軸線Ａと略平行且つ枢支軸２３を通る線上近傍に配置され、枢支軸２３から前端部２９までの距離は、可動刃５０の枢支軸受部５４から可動刃５０前端までの長さよりも長く形成されている。そのため、可動刃５０は、トッパフレーム２２が、平面視にてコ字形状にも拘わらず上下揺動可能である。これにより、切断時、切断対象物が主切断刃５６に噛み込んだ場合、可動刃５０を上方へ揺動し、切断対象物Ｏをストッパフレーム２２に当接させて切断対象物Ｏの噛み込みを外すことができる。

次に、以上説明した切断処理装置２０の動作について説明する。
［切断動作］ 切断対象物Ｏを切断する場合、アーム７等を作動させ、切断処理装置２０を切断対象物Ｏと対向する位置に移動する。切断用シリンダ２１を収縮動作し、可動刃５０を上方揺動（開動作）させ（図３参照）、切断開口幅を確保する。次に、切断対象物Ｏが直線状受面４５とストッパフレーム２２との間に掛け止めされるように切断処理装置２０を位置調整し、切断用シリンダ２１を伸長動作させる。図７に示すように、可動刃５０は枢支軸２３回りに直線状受面４５に向って下方揺動（閉動作）し、主切断刃５６は切断対象物Ｏを直線状受面４５に押し付け、切断対象物Ｏの切断を行う。また、地面（床面）上に横たわる切断対象物Ｏを切断する場合、切断対象物Ｏが直線状受面４５に掛け止めされるように切断処理装置２０を位置調整し、切断対象物Ｏの支持位置を調整することなく切断対象物Ｏの切断を行う。尚、立ち木状態の間伐材を切断する際には、油圧モータ２４を駆動して切断処理装置２０を９０度姿勢変換し、可動刃５０を水平姿勢にした状態で切断することができる。
［掻き寄せ/掻き均し動作］ 掻き寄せ動作を行う場合、直線状受面４５の先端が対象物Ｏの前方の地面（床面）に接する位置に切断処理装置２０を移動する。図８に示すように、直線状受面４５の先端を地面に沿って引き寄せることにより、直線状受面４５の先端部分と受部４１の下部を利用して掻き寄せ動作を行う。掻き均し動作についても同様の操作で行うことができる。また、直線状受面４５の先端を対象物の後方の地面（床面）に設置させ、直線状受面４５の先端を地面に沿って押し付けることにより、対象物を掻き出すことも可能である。
［把持動作］ フォーク６０を使用状態（起立状態）に位置決めしてピン６５により本体フレーム４０に固定する。切断用シリンダ２１を伸長動作して可動刃５０を枢支軸２３回りに直線状受面４５に向って下方揺動（閉動作）させ、把持開口幅を確保する。次に、対象物Ｏがフォーク部５７の把持面５８とフォーク６０の把持面６１との間に位置するように切断処理装置２０を位置調整し、切断用シリンダ２１を収縮動作させる。これにより、対象物Ｏを把持することができる。切断処理装置２０の位置調整に当たり、適宜、油圧モータ２４を駆動して切断処理装置２０の姿勢変換を行う。また、把持した状態を維持して、油圧ショベル１が所定の載置場所に搬送することも可能である。
［格納動作］ 切断処理装置２０を梱包等のために格納動作を行う場合、切断用シリンダ２１を伸長動作して可動刃５０を枢支軸２３回りに直線状受面４５に向って下方揺動（閉動作）させる。次に、図９に示すように、ピン６５をピン用開口４８及びピン穴６４から取り外し、フォーク６０をアーム軸線Ａと平行又は略平行に可動刃５０に近接する方向へ操作し格納状態（折畳み状態）に位置固定する。ピン６５はピン穴６４に仮止めしている。この状態で、各油路と連結ピン１１，１２を外し、切断処理装置２０をアーム７から取り外す。これにより、切断処理装置２０は使用状態に比べて大幅に寸法を縮小でき、梱包作業や運搬作業が容易になる。

次に、実施例１に係る切断処理装置２０の作用、効果について説明する。
この切断処理装置２０は、油圧ショベル１のアーム７の先端部に連結され且つ切断対象物を受ける受部４１を備えた本体フレーム４０と、受部４１に対して相対的に上下揺動可能に本体フレーム４０の枢支軸２３に軸支された可動刃５０と、この可動刃５０を揺動駆動するための切断用シリンダ２１とを備えた切断処理装置２０において、受部４１は、アーム軸線Ａに対して先端側程下方へ移行するように直線的に傾斜した直線状受面４５とこの直線状受面４５の基端部から上方に延びる湾曲状受面４６とを備え、枢支軸２３に対して受部４１と反対側に位置する本体フレーム４０の上部に設けられ可動刃５０の背部５２と協働して切断対象物を把持可能なフォーク６０を備え、フォーク６０はアーム軸線Ａと平行又は略平行に可動刃５０に近接する方向へ折畳み可能に構成されている。
この切断処理装置２０によれば、受部４１にアーム軸線Ａに対して先端側程下方へ移行するように直線的に傾斜した直線状受面４５を設けたため、切断対象物Ｏを掛け止め後１工程で切断対象物Ｏを切断でき、受部４１により掻き均し若しくは掻き寄せ作業等を行うことができ作業効率を増すことができる。しかも、可動刃５０の背部５２と協働して切断対象物Ｏを把持可能なフォーク６０を備え、フォーク６０はアーム軸線Ａと平行又は略平行に可動刃５０に近接する方向へ折畳み可能に構成されたため、切断対象物Ｏを把持可能にできる。また、切断開口幅と把持開口幅とを大きく確保した構造であっても、フォーク６０の未使用時には切断処理装置２０を小型化でき、切断処理装置２０の梱包性及び搬送作業性を高めることができる。
フォーク６０は、本体フレーム４０へ折畳み可能に軸支する枢支軸２５と、この枢支軸２５に対してフォーク先端部と反対側に位置するピン穴６４を有し、フォーク６０が起立状態のとき、ピン穴６４とこのピン穴６４に対応する本体フレーム４０のピン用開口４８とに挿入可能なピン６５によりフォーク６０を位置固定するため、ピン６５とピン穴６４とピン用開口４８とによる簡単な構造でフォーク６０の起立状態と折畳み状態とに位置固定することができる。
主切断刃５６は外縁部に形成された複数の鋸刃状三角刃ｔａを有するため、切断初期において主切断刃５６と切断対象物Ｏとの当接領域を小さくすることができ、駆動力を切断の起点に集中することができる。

次に、実施例２に係る切断処理装置２０Ａについて図１０、図１１に基づいて説明する。尚、前記実施例１の切断処理装置２０と異なる構成についてのみ説明し、実施例１と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。
可動刃５０Ａには、主切断刃５６Ａと、この主切断刃５６Ａと直交又は略直交する方向に所定幅延びる第１〜第３補助切断刃８１〜８３とが設けられている。
主切断刃５６Ａの左右両側面には、略同幅とされると共に前方に湾曲する板状の第１〜第３補助切断刃８１〜８３が、主切断刃５６Ａの側面と略直交するように合計６枚固着されている。主切断刃５６Ａの刃先先端は、第１〜第３補助切断刃８１〜８３の刃先先端と同一高さとなるよう形成されている。尚、本実施例では、第１〜第３補助切断刃８１〜８３を設けているが、左右の第１補助切断刃８１だけでも良く、また、６枚以上の補助切断刃を設けることも可能である。

第１補助切断刃８１は、主切断刃５６Ａの前端部、つまり、アーム７の長さ方向前側位置に固着され、第２補助切断刃８２は主切断刃５６Ａのアーム７の長さ方向中間位置に固着され、第３補助切断刃８３は主切断刃５６Ａのアーム７の長さ方向後側位置に夫々固着されている。また、第１〜第３補助切断刃８１〜８３の幅は、１対の受部４１の離間距離の半分未満である。
直線状受面４５Ａには、前端側部分に隙間Ｓから左右幅方向に夫々延びる第１貫通部８４と、第１貫通部８４より後側で隙間Ｓから左右幅方向に夫々延びる第１貫通部８４と同幅の第２貫通部８５とが設けられている。湾曲状受面４６Ａには、第２貫通部８５より後側で隙間Ｓから左右幅方向に夫々延びる第３貫通部８６が設けられている。
切断時、可動刃５０Ａが枢支軸２３を中心に下方に揺動すると、主切断刃５６Ａの刃先が隙間Ｓを貫通すると共に、第１〜第３補助切断刃８１〜８３の刃先が第１〜第３貫通部８４〜８６を夫々貫通する。それ故、夫々の切断刃に対して個別に駆動源を設ける必要がなく、可動刃５０Ａの上下揺動動作で切断対象物Ｏの縦横同時切断ができる。

次に、実施例３に係る切断処理装置２０Ｂについて図１２〜図１４に基づいて説明する。尚、前記実施例２の切断処理装置２０Ａと異なる構成についてのみ説明し、実施例２と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。

１対の角状のフォーク６０Ｂは、フォーク先端部６６ａと、フォーク先端部６６ａを固定軸６２Ｂにより軸支可能なフォーク基部６６ｂ等により構成されている。フォーク先端部６６ａの可動刃５０Ａ側の端部には、１対のフォーク先端部６６ａの間に亙って掛け渡される割り面部６７が設けられている。
フォーク基部６６ｂの上部には、略十字状の開口を有する軸支部６８が設けられ、フォーク先端部６６ａを固定軸６２Ｂにより起立状態と前方に倒伏した割り状態とに位置固定可能に構成されている。フォーク基部６６ｂは、枢支軸２５により、把持動作用の第１起立状態と、割り動作用の第１起立状態より更に立ち上がった第２起立状態とに姿勢変更可能に構成されている。第２起立状態のとき、フォーク基部６６ｂは、その基端部をピン６５によりピン用開口４８に固定され、その中段部を本体フレーム４０に形成された第２枢支軸受部４７Ｂにより固定されている。

切断処理装置２０Ｂの作用効果について説明する。
把持動作のとき、図１２に示すように、フォーク先端部６６ａは固定軸６２Ｂによりフォーク基部６６ｂに軸支部６８を介して起立状態で位置固定され、フォーク基部６６ｂは枢支軸２５Ｂにより枢支軸受部４７を介して第１起立状態で位置固定されている。
格納動作のとき、ピン６５をピン用開口４８及びピン穴６４から取り外した後、フォーク６０Ｂをアーム軸線Ａと平行又は略平行に可動刃５０Ａに近接する方向へ枢支軸受部４７に枢支された枢支軸２５Ｂを操作し折畳み状態にして格納する。
割り動作のとき、図１４に示すように、枢支軸２５Ｂを枢支軸受部４７から取り外した後、フォーク６０Ｂを第２起立状態とに姿勢変更し、枢支軸２５Ｂを第２枢支軸受部４７Ｂと枢支軸受部６３に挿入固定する。次に、固定軸６２Ｂを軸支部６８から取り外した後、フォーク先端部６６ａを可動刃５０Ａに近接する方向へ略９０度倒伏した状態に姿勢変更し、固定軸６２Ｂによりフォーク基部６６ｂへ位置固定する。以上により、フォーク６０Ｂを第２起立状態にするため、フォーク先端部６６ａとフォーク部５７との開口幅を確保することができ、可動刃５０Ａの背部５２に設けられたフォーク部５７と協働して切断対象物Ｏを効果的に割ることができる。尚、割り動作を優先する場合、フォーク先端部６６ａに割り面部６７に代えて、適宜特殊な爪形状の刃を装着することも可能である。

図１５〜図１８に基づき、可動刃の変形例について説明する。

図１５に示すように、可動刃５０Ｂは、可動刃フレーム５１Ｂと、連結腕部５３と、枢支軸受部５４と、ロッド連結部５５と、主切断刃５６Ｂ等で構成されている。主切断刃５６Ｂの外縁部には複数の三角刃ｔｂが形成され、複数の三角刃ｔｂの刃底を結んだ形状は円弧状に形成されている。複数の三角刃ｔｂは、ほぼ同じ大きさ・形状の歯に形成されている。

図１６に示すように、可動刃５０Ｃに固定された主切断刃５６Ｃの外縁部には、複数の波形刃ｔｃが形成され、これら複数の複数の波形刃ｔｃの刃底を結んだ形状は円弧状に形成されている。複数の波形刃ｔｃは、ほぼ同じ大きさ・形状の歯に形成されている。これにより、切断対象物の外形形状に拘わらず、効率良く主切断刃と切断対象物とを当接させることができる。

図１７に示すように、可動刃５０Ｄに固定された主切断刃５６Ｄの外縁部には、複数の波形刃ｔｄが形成されている。複数の波形刃ｔｄの刃底を結んだ形状は円弧状に形成され、複数の波形刃ｔｄは後方のものほど小さくなるように形成されている。これにより、効率良く主切断刃と切断対象物とを当接させることができる。

図１８に示すように、可動刃５０Ｅに固定された主切断刃５６Ｅの外縁部には、滑らかに連続する一枚刃ｔｅが形成され、一枚刃ｔｅの刃底形状は円弧状に形成されている。

次に、前記実施例を部分的に変更した変形例について説明する。
１］前記実施例では、回転支持機構と回転駆動部によって本体フレームをアーム軸線回りに回転可能とした切断処理装置について説明したが、アーム軸線回りの回転機能が必要でない切断処理装置においては、本体フレームをアーム先端にボルト等によって固定しても良い。
２］前記実施例では、１つの可動刃を備えた切断処理装置について説明したが、切断処理装置に複数の可動刃を設けてもよい。
３］前記実施例では、ストッパフレームを備えた例について説明したが、ストッパフレームを省略しても良い。また、ストッパフレームを枢支軸回りに揺動可能にして、専用シリンダにより独立に揺動駆動するように構成してもよい。
４］前記実施例では、枢支軸を刃底ラインの上方位置に形成した例について説明したが、刃底ラインの下方位置に形成することも可能である。また、刃底ラインは円弧状に限ることなく、湾曲状や直線状にすることも可能である。
５］前記実施例では、着脱自在なピンをピン用開口及びピン穴から取り外した後、フォークをアーム軸線と平行又は略平行に可動刃に近接する方向へ折畳み状態にして格納する例を説明したが、切断装置を折畳み状態にして作業現場に搬送後、ピンをピン用開口及びピン穴に固着して切断作業を行うことも可能である。
６］前記実施例では、フォーク基部を第２起立状態にしてフォーク先端部を倒伏させる例について説明したが、同様に、フォーク部の先端部を倒伏可能に構成しても同様の効果を奏することができる。また、割り対象物に応じて、フォーク先端部とフォーク部先端部の双方を倒伏可能に形成することも可能である。
７］その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能で、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

本発明は、ショベル系掘削機のアームの先端部に着脱可能に装着されて、種々の切断対象物を切断可能な切断処理装置に適用可能である。

１ 油圧ショベル
７ アーム
１０ バケットシリンダ
２０，２０Ａ，２０Ｂ 切断処理装置
２１ 切断用シリンダ
２２ ストッパフレーム
２３ （可動刃）枢支軸
２５ （フォーク）枢支軸
４０ 本体フレーム
４１ 受部
４２ （可動刃）枢支軸受部
４５ 直線状受面
４６ 湾曲状受面
４７ （フォーク）枢支軸受部
４８ ピン用開口
５０，５０Ａ〜５０Ｅ 可動刃
５２ 背部
５６，５６Ａ〜５６Ｅ 主切断刃
５７ フォーク部
６０，６０Ｂ フォーク
６４ ピン穴
６５ ピン
８１〜８３ 補助切断刃
Ａ アーム軸線
Ｏ 切断対象物

Claims (6)

1. ショベル系掘削機のアームの先端部に連結され且つ切断対象物を受ける受部を備えた本体フレームと、前記受部に対して相対的に上下揺動可能に前記本体フレームの軸支部に軸支された可動刃と、この可動刃を揺動駆動するための切断用流体圧シリンダとを備えた切断処理装置において、
   前記受部は、前記アーム軸線に対して先端側程下方へ移行するように直線的に傾斜した直線状受面とこの直線状受面の基端部から上方に延びる湾曲状受面とを備え、
   前記軸支部に対して前記受部と反対側に位置する前記本体フレームの上部に設けられ前記可動刃の背部と協働して切断対象物を把持可能なフォークを備え、
   前記フォークは前記アーム軸線と平行又は略平行に前記可動刃に近接する方向へ折畳み可能に構成されたことを特徴とする切断処理装置。
2. 前記フォークは、前記本体フレームへ折畳み可能に軸支するフォーク軸支部と、このフォーク軸支部に対してフォーク先端部と反対側に位置するピン穴を有し、
   フォークが起立状態のとき、前記ピン穴とこのピン穴に対応する前記本体フレームの開口とに挿入可能なピンによりフォークを位置固定することを特徴とする請求項１に記載のショベル系掘削機の切断装置。
3. 前記フォークは、フォーク基部と、このフォーク基部に対して前側に倒伏可能なフォーク先端部とを備え、
   フォーク先端部が倒伏状態のとき、固定軸により前記フォーク先端部をフォーク基部に対して位置固定することを特徴とする請求項１又は２に記載のショベル系掘削機の切断装置。
4. 前記可動刃は主切断刃とこの主切断刃と直交又は略直交する方向に所定幅延びる複数の補助切断刃とを有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載のショベル系掘削機の切断装置。
5. 前記主切断刃は外縁部に形成された複数の鋸刃状三角刃を有することを特徴とする請求項４に記載のショベル系掘削機の切断装置。
6. 前記主切断刃は外縁部に形成された複数の波形刃を有することを特徴とする請求項４に記載のショベル系掘削機の切断装置。