JP5688839B2 - 栗石製造用破砕装置 - Google Patents

Description

本発明は、ショベル系掘削機のアーム先端に着脱可能な栗石製造用破砕装置に関し、特にコンクリート塊等の破砕対象物から大きさが揃った栗石を製造可能な栗石製造用破砕装置に関するものである。

近年、ビルや工場等のコンクリート建造物の解体に伴いコンクリート廃材の発生量が増加し、これに伴う建設廃棄物処理が問題となっていた。この建設廃棄物の処理問題を受け、建設リサイクル法が制定され、現在、コンクリート廃材の殆どは、用途に応じた大きさ（平均粒径）に調整処理された後、コンクリート再生砕石として再資源化されている。コンクリート再生砕石には、路盤材、埋戻材、蛇籠等の中詰材に用いられる大きなサイズの栗石や、コンクリート再生原料等に用いられる小さなサイズの再生骨材等が複数種類存在している。

コンクリート建造物の解体現場では、コンクリート建造物の鉄骨や鉄筋を切断し、建造物から発生したコンクリート廃材を粒径調整処理場へ搬送可能な大きさに破砕するため１次破砕処理が行われている。解体現場の１次破砕処理には、定置式のジョークラッシャや移動性に優れたショベル系掘削機のアーム先端に着脱可能なアタッチメント式破砕装置が使用されている。

特許文献１の破砕装置は、ショベル系掘削機のアーム先端に装着されたバケットと、このバケット底部に設けられた排出開口と、この排出開口に対向して設置された複数の破砕歯板を有する１対の回転軸と、これら１対の回転軸の中間且つ上方位置に設置された破砕歯板付回転軸と、バケットの内面に各破砕歯板の歯先と協働してコンクリート塊を砕く案内壁を備えている。バケット内へ投入されたコンクリート塊は、上方位置の破砕歯板と案内壁により破砕された後、下方に配置された１対の回転軸の破砕歯板と案内壁により再度破砕され、細かく破砕処理されたコンクリート塊が排出開口からバケットの下方に排出される。

特許文献２の破砕装置は、ショベル系掘削機のアーム先端に装着され貫通状の排出開口を有する固定下顎と、この固定下顎に枢着され排出開口に上方から一部侵入可能な可動上顎を備え、固定下顎上部の破砕面を軸方向断面が略Ｖ字状となるよう形成し、可動上顎の破砕面には固定側破砕面の最深部の位置に合致させて主破砕刃を突設すると共に主破砕刃の左右側部に主破砕刃よりも刃高さが低い補助破砕刃を装着している。この破砕装置によれば、掬った破砕対象物を自重により固定下顎の破砕面の中央部に集めることができる。

特開平１０−３７２２７号公報 特開平１０−１０４８５２号公報

特許文献１の破砕装置は、各回転軸の破砕歯板と案内壁により、解体現場で発生したコンクリート廃材を平均粒径の小さなコンクリート塊に破砕することができる。しかし、この破砕装置は、破砕作業時、ショベル系掘削機のアームを破砕対象物の近傍位置まで移動した後、排出開口が下方に配置された破砕姿勢になるようバケットの位置を調整する必要が有るため、アーム姿勢調整のための作業時間が発生し、破砕処理能率が低下する虞がある。しかも、バケットの位置を調整した後、破砕対象物を保持すると共に搬送可能な専用装置によりバケット内へ投入するため、この専用装置の準備や専用装置の作業時間が余分に必要となる。また、解体現場においてコンクリート再生砕石を再利用する場合であっても、破砕処理されたコンクリート塊からコンクリート再生砕石として平均粒径の揃った栗石を成形するためには、コンクリート塊を解体現場から粒径調整処理場へ搬送し、砕石の粒径調整を行う必要が生じる。

特許文献２の破砕装置は、破砕対象物を固定下顎により掬うことができ、可動上顎と固定下顎により破砕対象物を挟持可能であるため、別途保持すると共に搬送可能な専用装置を必要とせずにコンクリート廃材を粒径の小さなコンクリート塊に破砕することができる。しかし、この破砕装置も、特許文献１の破砕装置と同様に、破砕作業時、ショベル系掘削機のアームを移動した後、排出開口が下方に配置された破砕姿勢になるよう固定下顎の位置を調整する必要が有り、アーム姿勢調整のための作業時間が発生し、破砕処理能率が低下する虞がある。しかも、破砕処理されたコンクリート塊からコンクリート再生砕石として平均粒径の揃った栗石を成形するためには、コンクリート塊を解体現場から粒径調整処理場へ搬送し、粒径調整を行わなければならない。

本発明の目的は、解体現場において破砕対象物から大きさが揃った栗石を破砕作業と同時に製造可能な栗石製造用破砕装置、破砕作業時の姿勢調整を不要にして破砕処理能率を向上可能な栗石製造用破砕装置等を提供することである。

請求項１の栗石製造用破砕装置は、ショベル系掘削機のアームの先端部に連結され破砕対象物を破砕して栗石を製造可能な栗石製造用破砕装置において、前記アームの先端部に着脱可能な固定フレームと、この固定フレームの枢支部に軸部材を介して回動可能に枢支された可動フレームと、この可動フレームを回動駆動するための破砕用流体圧シリンダと、前記本体フレームの先端側部分に配置された複数の固定破砕刃と、前記可動フレームに装備され且つ固定破砕刃に対して相対的に接近、離隔可能な複数の可動破砕刃であって、接近状態のとき前記軸部材と平行な方向に固定破砕刃と交互に位置する複数の可動破砕刃とを備え、前記固定破砕刃と可動破砕刃は、前記接近状態のとき前記固定破砕刃とこの固定破砕刃に隣り合う前記可動破砕刃間の間隔に応じて前記栗石の大きさが定まるように構成し、前記固定破砕刃と可動破砕刃との接近により製造された栗石を外部へ排出する排出開口を、前記固定破砕刃側と可動破砕刃側の両側に設け、前記複数の可動破砕刃の少なくとも１つの側部に前記可動破砕刃同士間の前記軸部材と平行方向の間隔を調節可能なスペーサを交換可能に設けたことを特徴としている。

この栗石製造用破砕装置では、固定フレームの先端側部分に配置された複数の固定破砕刃と、可動フレームに装備され且つ固定破砕刃に対して相対的に接近、離隔可能な複数の可動破砕刃とを備えているため、別途破砕対象物を保持・搬送可能な専用装置を必要とせずに固定破砕刃と可動破砕刃により破砕対象物を挟持することができる。可動破砕刃が接近状態のとき軸部材と平行な方向に固定破砕刃と交互に位置するため、固定破砕刃と可動破砕刃とを同数にすることなく固定破砕刃及び可動破砕刃の刃数を減少でき、破砕用流体圧シリンダから伝達される駆動力の分散を防止し、破砕力を高めることができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記複数の可動破砕刃を連結する１対の連結壁を備えた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、前記複数の可動破砕刃は前記軸部材と平行方向両側の１対の側部可動破砕刃とこれら側部可動破砕刃の中間に配置された中央可動破砕刃を備え、前記中央可動破砕刃は、前記可動フレームが接近回動したとき、破砕対象物に早く当接するよう前記両側の側部可動破砕刃よりも突出状に形成された突出刃を備えていることを特徴としている。
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記固定破砕刃の刃先形状は、複数の山形状の刃先部を有する側面視波形に形成され、前記刃先部同士間の間隔が前記栗石の大きさに対応した間隔に設定されたことを特徴と
している。

請求項５の発明は、請求項３又は４の発明において、前記側部可動破砕刃の刃先形状は、複数の山形状の刃先部を有する側面視波形に形成され、前記刃先部同士間の間隔が前記栗石の大きさに対応した間隔に設定されたことを特徴としている。
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記固定破砕刃と１対の側部可動破砕刃と中央可動破砕刃には、各破砕刃の側部位置に前記軸部材と平行方向に延びると共に前記接近状態のとき対向配置される突出部が設けられたことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、固定破砕刃と可動破砕刃が、接近状態のとき固定破砕刃とこの固定破砕刃に隣り合う可動破砕刃間の間隔に応じて栗石の大きさが定まるように構成されているため、解体現場において破砕対象物としてのコンクリート塊から大きさが揃った栗石を破砕作業と同時に製造することができる。固定破砕刃と可動破砕刃との接近により製造された栗石を外部へ排出する排出開口を、固定破砕刃側と可動破砕刃側の両側に設けたため、アームの破砕姿勢に拘わらず製造された栗石を外部へ排出でき、破砕作業時のアーム姿勢調整を不要にすることができる。それ故、固定破砕刃と可動破砕刃により任意の作業位置で破砕対象物を挟持し、破砕力を集中して付与でき、破砕作業時のアームの姿勢調整を不要にできるため、栗石製造のための破砕処理能率を向上することができる。
しかも、排出開口から排出される軸部材と平行方向の栗石の大きさをスペーサの交換により簡単に調節することができる。

請求項２の発明によれば、排出開口から排出される軸部材と直交方向の栗石の大きさを１対の連結壁により簡単に設定することができる。

請求項３の発明によれば、中央可動破砕刃は、可動フレームが接近回動したとき、破砕対象物に早く当接するよう両側の側部可動破砕刃よりも突出状に形成された突出刃を備えているため、破砕用流体圧シリンダからの駆動力を破砕対象物の一カ所に集中して付与でき、破砕力を高めることができる。
請求項４の発明によれば、固定破砕刃の刃先部により破砕の起点位置を規定でき、軸部材と直交方向の栗石の大きさを簡単に設定することができる。

請求項５の発明によれば、側部可動破砕刃の刃先部により破砕の起点位置を規定でき、軸部材と直交方向の栗石の大きさを簡単に設定することができる。
請求項６の発明によれば、突出部により破砕の進行方向を規定でき、軸部材と直交方向の栗石の大きさを簡単に設定することができる。

本発明の実施例１に係る油圧ショベルの外観側面図である。 可動フレームが離隔状態のときの栗石製造用破砕装置の側面図である。 栗石製造用破砕装置の正面図である。 本体フレームを下から視た図である。 可動フレームを上から視た図である。 図５のVI−VI線断面図である。 図６のVII−VII線断面図である。 可動フレームが接近状態のときの栗石製造用破砕装置の側面図である。 破砕開始時の破砕対象物の左側要部を示す図である。 可動フレームが破砕開始位置から接近回動したときの破砕対象物の左側要部を示す図である。 可動フレームが更に接近回動したときの破砕対象物の左側要部を示す図である。 可動フレームが最大接近回動した接近状態のときの破砕対象物の左側要部を示す図である。

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、操作者から視た左右方向を左右方向とし、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に係る栗石製造用破砕装置について図１〜図１２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を備えた下部走行体３と、この下部走行体３の上部に旋回自在に装備され操作者が乗り込む運転室を備えた上部旋回体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（図示略）と、油圧ポンプを駆動する油圧発生用エンジン（図示略）と、後述する栗石製造用破砕装置１０に対する油圧の供給・排出を切換えるバルブユニット（図示略）等が配置されている。

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を傾動可能な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破砕対象物から大きさ（平均粒径）が揃った栗石を製造可能な破砕装置１０等を備えている。尚、本実施例の栗石の大きさは、蛇籠等の中詰材に使用可能な粒径、例えば、平均粒径が１５０ｍｍ±１００ｍｍの栗石を例として説明する。

アーム７は、ブーム５の前端部にアーム揺動軸９によって揺動可能に軸支されている。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を揺動中心として前後方向へ揺動する。

アーム７には、連結軸１２（軸部材）と、油圧式のバケットシリンダ１１（破砕用流体圧シリンダ）等が設けられている。連結軸１２は、アーム７の先端部の軸穴に左右方向且つ水平状に挿通され、破砕装置１０の可動フレーム３０を固定フレーム２０の枢支部２３に対して回動可能に枢支している。バケットシリンダ１１は、そ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、可動フレーム３０を連結軸１２を中心として回転駆動可能に形成されている。

図１に示すように、破砕装置１０は、固定フレーム２０と、この固定フレーム２０に枢支された可動フレーム３０と、この可動フレーム３０を回動駆動するためのバケットシリンダ１１等により構成されている。破砕装置１０は、油圧ショベル１の先端部分に対して連結軸１２と連結部材２４により着脱可能なアタッチメントである。

図２〜図４，図８に示すように、固定フレーム２０は、本体部２１と、連結壁２２ａ，２２ｂと、３つの前端刃２５と、４つの固定破砕刃２６等を備えている。固定フレーム２０は、アーム７の前端部分に着脱可能に形成され、アーム７の前部下側に沿うように配置され、アーム７の前端よりも前方へ延びるように形成されている。

本体部２１は、アーム７の前部下側に配置され、底壁２１ａと、左右１対の側壁２１ｂと、左右１対の延長壁２１ｃと、中間壁２１ｄと、左右１対の枢支部２３と、連結部材２４等を備えている。底壁２１ａは、前側部分の左右方向幅が後側部分の左右方向幅よりも広くなるよう平面視略Ｔ字状に形成され、左右１対の側壁２１ｂの下部に亙って掛け渡すように形成されている。左右１対の側壁２１ｂは、連結部材２４が設置された後側近傍位置から連結壁２２ａの後端に亙ってアーム７の軸線Ａ方向に沿って延びる左右１対の金属製板部材により形成されている。左右１対の延長壁２１ｃは、連結壁２２ａの左右端部分後方に配置され、左右１対の側壁２１ｂの側部に直交するように両側壁２１ｂから夫々左右外側へ延設されている。中間壁２１ｄは、連結壁２２ａの後方に設けられ左右１対の側壁２１ｂを連結している。

左右１対の枢支部２３は、本体部２１の前端部分の左右端部分上部位置に上向き凸状に形成されている。枢支部２３は、平面視にて延長壁２１ｃと連結壁２２ａの間に側壁２１ｂと平行方向になるよう配置され、連結軸１２を枢支可能な軸穴を備えている。それ故、可動フレーム３０は、連結軸１２が枢支部２３に枢支されるため、固定フレーム２０に対して回動可能に枢支されている。

連結部材２４は、軸部２４ａと、ブラケット２４ｂと、左右１対のボルト部材２４ｃと、これらボルト部材に螺合可能な左右１対のナット２４ｄ等により形成されている。
軸部２４ａは、左右両端部分に上下方向へ貫通する左右１対のボルト穴２４ｅを有し、アーム７の前側部分と本体部２１の後端部分に左右方向水平状に挿通されている。ブラケット２４ｂは、アーム７の上部に装着可能な略コ字状に形成されている。左右１対のボルト部材２４ｃの上部はブラケット２４ｂの左右端部に固着され、これらボルト部材２４ｃの下部は左右１対のボルト穴２４ｅに夫々挿通されている。それ故、左右１対のナット２４ｄをボルト部材２４ｃに締結することにより、軸部２４ａとブラケット２４ｂの間隔を調節することができる。本体部２１をアーム７に固定するとき、左右１対のナット２４ｄを締め付け側に操作し、軸部２４ａとブラケット２４ｂの間隔を狭くすることにより、本体部２１をアーム７の前部下側位置に固定でき、本体部２１をアーム７から取り外すとき、左右１対のナット２４ｄを緩め側に操作し、軸部２４ａとブラケット２４ｂの間隔を広くすることにより、本体部２１のアーム７に対する固定を解除できる。

図２〜図４に示すように、連結壁２２ａは、左右１対の延長壁２１ｃの前方位置に配置され、延長壁２１ｃと中間壁２１ｄに対して平行方向（左右方向）に延びる金属製板部材から形成されている。連結壁２２ａは、底壁２１ａと左右１対の側壁２１ｂと枢支部２３の前端に固着されている。それ故、固定フレーム２０は、左右１対の側壁２１ｂと、連結壁２２ａと、左右１対の延長壁２１ｃと、中間壁２１ｄにより、格子状フレームを形成している。

連結壁２２ｂは、連結壁２２ａに対して平行方向に延びる金属製板部材から形成されている。連結壁２２ｂは連結壁２２ａと略同じ左右方向幅を有し、連結壁２２ｂの上下方向高さは、連結壁２２ａの上下方向高さよりも低く形成されている。連結壁２２ｂの前端には、側面視三角形状の前端刃２５が左右端近傍位置と中央位置の３箇所に設置されている。

図３，図４に示すように、連結壁２２ａと連結壁２２ｂの間には、固定フレーム２０を上下方向に貫通する３つの排出開口Ｅ１が形成されている。排出開口Ｅ１は、連結壁２２ａの前面と、連結壁２２ｂの後面と、左右方向に隣り合う固定破砕刃２６の対向する１対の側面により形成され、排出開口Ｅ１よりも小さく破砕された栗石を外部へ排出可能に構成されている。

図２，図４、図８に示すように、４つの固定破砕刃２６は、その後端が連結壁２２ａの前端に固着され、その前端が連結壁２２ｂの後端に固着されている。各固定破砕刃２６は、前後方向に延びる金属製板部材から形成され、側壁２１ｂと平行方向になるよう左右方向に所定間隔離隔して配列されている。隣り合う固定破砕刃２６の間隔は、製造する栗石の大きさに対応した間隔、例えば、１５０ｍｍに設定されている。

固定破砕刃２６は、立向き板状の基部２６ｅと、この基部基部２６ｅの上部に配設された３つの山形状の刃先部２６ａ〜２６ｃと、突出部２６ｄを備えている。
刃先部２６ａ〜２６ｃは、断面台形形状に形成され、基部２６ｅの厚みよりも大きな厚みを有し、側面視波形に形成されている。これら刃先部２６ａ〜２６ｃの前後方向の間隔は、栗石の大きさに対応した間隔、例えば、１５０ｍｍに設定されている。左右方向中間位置に配置された内側２つの固定破砕刃２６の刃先部２６ａ〜２６ｃは、可動フレーム３０が固定フレーム２０に対して接近状態のとき、後述する可動フレーム３０に形成された排出開口Ｅ２内へ侵入可能に構成されている。（図８参照）

突出部２６ｄは、直方体形状に形成され、前後方向中央に位置する刃先部２６ｂの下方位置に配置され、固定破砕刃２６の左右側部から左右方向へ延びるよう設置されている。突出部２６ｄは、各固定破砕刃２６の側部に、夫々対向するように設置され、左端位置の固定破砕刃２６の左側部と右端位置の固定破砕刃２６の右側部においては突出部２６ｄが省略されている。

次に、可動フレーム３０について説明する。
図２，図３，図５に示すように、可動フレーム３０は、本体部３１と、連結壁３２ａ，３２ｂと、左右１対の側部可動破砕刃３６と、中央可動破砕刃３７等を備えている。可動フレーム３０は、連結軸１２を介して枢支部２３に回動可能に枢支されている。

本体部３１は、左右１対の側壁３１ｂと、左右１対の軸支部３３と、左右１対の連結ピン孔３４と、天井壁３８等を備えている。本体部３１は、アーム７を挟んで固定フレーム２０の上方位置に配置され、枢支部２３に連結軸１２を介して回動可能に枢支され、固定フレーム２０に対して接近、離隔可能に構成されている。左右１対の側壁３１ｂは、左右１対の金属製板部材から形成され、固定破砕刃２６と平行方向になるよう左右方向に所定間隔離隔して配置されている。左右１対の側壁３１ｂの間隔は、左右１対の枢支部２３の間隔よりも狭く設定されている。左右１対の側壁３１ｂには、軸支部３３と、連結ピン孔３４が形成されている。

左右１対の軸支部３３は、可動フレーム３０が離隔状態のとき、本体部３１の下部位置に下向き凸状に形成されている。左右１対の軸支部３３は、平面視にて左右１対の枢支部２３の間に枢支部２３と平行方向に配置され、連結軸１２が挿通可能な軸穴を備えている。
左右１対の連結ピン孔３４は、可動フレーム３０が離隔状態のとき、本体部３１の背部に相当する後側上部位置に形成されている。左右１対の連結ピン孔３４は、バケットシリンダ１１のピストンロッドにＨリンク１３と連結ピン１５を介して連結されている。

天井壁３８は、本体部３１の上部に配置された金属製板部材から形成されている。天井壁３８の下部には、磁気により鉄筋等の鉄製部材を吸着可能な励磁機構３８ａが配置されている。励磁機構３８ａは、通電により磁気を発生し、磁化された天井壁３８へ鉄製部材を吸着可能に構成されている。これにより、鉄筋等の鉄製部材を天井壁３８に吸着して搬送することができる。

ここで、四節リンク機構Ｌについて説明する。
図１に示すように、四節リンク機構Ｌは、バケットシリンダ１１により可動フレーム３０を固定フレーム３０に対して接近、離隔回動可能に形成されている。
連結ピン孔３４は連結ピン１５によりＨリンク１３の前端部に連結され、Ｈリンク１３の後端部は連結ピン１４によりバケットシリンダ１１のピストンロッドの前端部に連結されている。サイドリンク１６の一端部は連結ピン１４に回動可能に連結され、このサイドリンク１６の他端部はアーム７の前部に連結ピン１７により回動可能に連結されている。以上のように、連結軸１２、連結ピン１４，１５，１７、Ｈリンク１３及びサイドリンク１６により、可動フレーム３０を固定フレーム３０に対して接近・離隔回動させるための四節リンク機構Ｌを構成している。

これにより、四節リンク機構Ｌが、バケットシリンダ１１のピストンロッドを伸長状態から収縮状態に駆動したとき、可動フレーム３０を固定フレーム２０から離隔回動でき、ピストンロッドを最大収縮したとき、可動フレーム３０の固定フレーム２０に対する開口角度（固定破砕刃２６と側部可動破砕刃３６により形成される角度）が略９０度になるまで離隔回動した離隔状態（図２参照）にすることができる。また、四節リンク機構Ｌが、バケットシリンダ１１のピストンロッドを収縮状態から伸長状態に駆動したとき、可動フレーム３０を固定フレーム２０へ接近回動でき、ピストンロッドを最大伸長したとき、可動フレーム３０が固定フレーム２０に対して全閉位置まで接近回動した接近状態（図８参照）にすることができる。

図２，図３，図５に示すように、連結壁３２ａは、左右方向に延びる金属製板部材から形成され、左右１対の側壁３１ｂの前端に固着されている。連結壁３２ａは、天井壁３８の前端部から下方へ延び、側面視にて下部が前方へ湾曲するよう湾曲形状に形成されている。連結壁３２ｂは、連結壁３２ａよりも上下方向長さが短く形成され、連結壁３２ａに対して連結ピン孔３４と略対称位置に配設されている。連結壁３２ｂの前端には、側面視にて台形形状の左右１対の前端刃３５が設けられている。

図３，図５に示すように、連結壁３２ａと連結壁３２ｂの間には、可動フレーム３０を上下方向に貫通する２つの排出開口Ｅ２が形成されている。排出開口Ｅ２は、連結壁３２ａの前面と、連結壁３２ｂの後面及び下面と、左右方向に隣り合う側部可動破砕刃３６と中央可動破砕刃３７の対向する１対の側面により形成され、排出開口Ｅ２よりも小さく破砕された栗石を外部へ排出可能に構成されている。

図２，図５に示すように、左右１対の側部可動破砕刃３６は、その後端が連結壁３２ａの前端に固着され、その前端が連結壁３２ｂの後端に固着されている。これら側部可動破砕刃３６は、前後方向に延びる金属製板部材から形成され、固定可動破砕刃２６と平行方向になるよう左右方向に所定間隔離隔して配列されている。側部可動破砕刃３６は、可動フレーム３０が固定フレーム２０に対して接近状態のとき、平面視にて左右方向に所定間隔離隔して固定可動破砕刃２６と交互に位置するよう形成されている。

側部可動破砕刃３６は、立向き板状の基部３６ｅと、この基部３６ｅの下部に配設された３つの山形状の刃先部３６ａ〜３６ｃと、突出部３６ｄ等を備えている。
刃先部３６ａ〜３６ｃは、断面台形形状に形成され、基部３６ｅの厚みよりも大きな厚みを有し、側面視波形に形成されている。これら刃先部３６ａ〜３６ｃの前後方向の間隔は、栗石の大きさに対応した間隔、例えば、１５０ｍｍに設定されている。
刃先部３６ａ〜３６ｃは、刃先部２６ａ〜２６ｃに対応した連結軸１２を中心とした同心円上に配置され、可動フレーム３０が固定フレーム２０に対して接近状態のとき、固定フレーム２０に形成された排出開口Ｅ１内へ侵入可能に構成されている。（図８参照）

突出部３６ｄは、直方体形状に形成され、前後方向中央に位置する刃先部３６ｂの上方位置に配置され、側部可動破砕刃３６の左右側部から左右方向へ延びるよう設置されている。突出部３６ｄは、突出部２６ｄに対応した連結軸１２を中心とした同心円上に配置されているため、可動フレーム３０が接近状態のとき、突出部３６ｄは固定破砕刃２６の突出部２６ｄと左右方向に離隔した状態にて対向する位置に配置されている。

図２，図５，図６に示すように、中央可動破砕刃３７は、その後端が連結壁３２ａの前端に固着され、その前端が連結壁３２ｂの後端に固着されている。中央可動破砕刃３７は、前後方向に延びる金属製板部材から形成され、左右１対の側部可動破砕刃３６の間に側部可動破砕刃３６と平行方向になるよう配置されている。中央可動破砕刃３７は、可動フレーム３０が固定フレーム２０に対して接近状態のとき、平面視にて左右方向に所定間隔離隔して固定可動破砕刃２６と交互に位置するよう形成されている。中央可動破砕刃３７と隣り合う側部可動破砕刃３６の間隔は、製造する栗石の大きさに対応した間隔、例えば、１６０ｍｍに設定されている。

これにより、排出開口Ｅ２よりも左右方向の幅が大きな栗石の排出を規制し、排出開口Ｅ２を通過可能な大きさの栗石を排出することができる。しかも、可動フレーム３０が固定フレーム２０に対して接近状態のとき、側部可動破砕刃３６と中央可動破砕刃３７は左右方向に固定破砕刃２６と所定間隔離隔して交互に位置する、つまり、固定破砕刃２６に隣接する側部可動破砕刃３６と中央可動破砕刃３７の間（排出開口Ｅ２）へ固定破砕刃２６の刃先部２６ａ〜２６ｃを侵入させて栗石の大きさを設定可能に構成したため、コンクリート塊の破砕作業と同期して製造される栗石の左右方向寸法を調整することができる。

中央可動破砕刃３７は、立向き板状の基部３７ｅと、この基部３６ｅの下部に配設された山形状の突出刃３７ａと、突出部３７ｄと、左右１対のスペーサ３９を備えている。
突出刃３７ａは、断面台形形状に形成され、側面視にて刃先部３６ｂと刃先部３６ｃの前後方向中間に位置するように配置されている。突出刃３７ａは、可動フレーム３０が接近回動したとき、刃先部３６ａ〜３６ｃよりも破砕対象物に早く当接するよう刃先部３６ａ〜３６ｃよりも接近回動方向側に突出状に形成されている。

図２，図５，図６，図８に示すように、突出部３７ｄは、直方体形状に形成され、突出刃３７ａ突出刃３７ａから前後方向後側且つ離隔回動方向側位置に配置され、中央可動破砕刃３７の左右側部から左右方向へ延びるよう設置されている。突出部３７ｄは、突出部２６ｄに対応した連結軸１２を中心とした同心円上に配置されているため、可動フレーム３０が接近状態のとき、突出部３７ｄは固定破砕刃２６の突出部２６ｄと左右方向に離隔した状態にて対向する位置に配置されている。

図６，図７に示すように、スペーサ３９は、中央可動破砕刃３７の左右側部に配置され、中央可動破砕刃３７と隣り合う左右１対の側部可動破砕刃３６との左右方向の間隔を調節可能に形成されている。スペーサ３９は、連結壁３２ａの下部と連結壁３２ｂの下部とを結ぶ線上、所謂排出開口Ｅ２の導入側端部近傍位置に中央可動破砕刃３７の側部に沿って設けられ、中央可動破砕刃３７の左右側部に対してボルト３９ａにより交換可能に装着されている。左右１対のスペーサ３９は夫々突出部３７ｄを前後方向中間位置に挟むように２分割形成され、前側の左右両側のスペーサ３９と後側の左右両側のスペーサは夫々中央可動破砕刃３７を介してボルト３９ａにより共締めされている。

左右方向の厚さが異なる複数種類のスペーサ３９が予め準備され、側部可動破砕刃３６と中央可動破砕刃３７の間隔が製造される栗石の大きさに対応した間隔になるようスペーサ３９の種類を選択し、選択されたスペーサ３９が中央可動破砕刃３７の側部に装着されている。それ故、予め設定された側部可動破砕刃３６と中央可動破砕刃３７の間隔に拘わらず、スペーサ３９の交換により排出開口Ｅ２から排出される栗石の左右方向寸法を簡単に調節することができる。

次に、図９〜図１２に基づき、以上説明した栗石製造用破砕装置１０の破砕動作について説明する。
破砕対象物Ｏ（コンクリート塊）を破砕する場合、アーム７等を破砕対象物Ｏの近傍位置まで移動し、破砕装置１０を破砕対象物Ｏと対向する位置に移動する。バケットシリンダ１１のピストンロッドを伸長状態から収縮状態に駆動し、可動フレーム３０を固定フレーム２０から離隔回動して可動フレーム３０の固定フレーム２０に対する開口角度を確保する。（図２参照）次に、破砕対象物Ｏが固定破砕刃２６と可動破砕刃３６，３７との間に配置されるように破砕装置１０を位置操作し、バケットシリンダ１１を伸長動作して、破砕対象物Ｏを各破砕刃間に挟持する。

図９に示すように、破砕開始時、突出刃３７ａが刃先部３６ａ〜３６ｃよりも破砕対象物Ｏに早く当接するため、刃先部２６ａ〜２６ｃ上に載置された破砕対象物Ｏに対して突出刃３７ａからの押圧力が集中して付与され、突出刃３７ａが破砕対象物Ｏに喰い込み、この喰い込み部分を起点位置とした放射状の亀裂部を生じる。

図１０に示すように、可動フレーム３０が破砕開始位置から接近回動したとき、突出刃３７ａの破砕対象物Ｏに対する喰い込み量が増し、突出刃３７ａを起点位置とした亀裂が拡大する。突出刃３７ａから大きな押圧力が作用し、刃先部２６ａ〜２６ｃが破砕対象物Ｏに喰い込み、この喰い込み部分から放射状の亀裂部を生じる。連結壁２２ａと連結壁３２ａにより挟まれた後側部分と連結壁２２ｂと連結壁３２ｂにより挟まれた前側部分にも左右方向へ進行する亀裂部を生じる。

図１１に示すように、更に可動フレーム３０が接近回動したとき、刃先部３６ａ〜３６ｃが破砕対象物Ｏに喰い込み、この喰い込み部分から放射状の亀裂部を生じる。刃先部２６ａ〜２６ｃを起点位置とした前後方向へ進行する亀裂部が前後に連続し、連結壁２２ａと連結壁３２ａにより挟まれた後側部分と連結壁２２ｂと連結壁３２ｂにより挟まれた前側部分の亀裂が拡大する。突出部２６ｄと突出部３６ｄ，３７ｄが破砕対象物Ｏに喰い込み、この喰い込み部分から左右方向へ進行する亀裂部を生じる。

図１２に示すように、バケットシリンダ１１のピストンロッドが最大伸長して可動フレーム３０が最大接近回動した接近状態のとき、固定破砕刃２６と側部可動破砕刃３６と中央可動破砕刃３７が破砕対象物Ｏを完全に噛み込み、刃先部３６ａ〜３６ｃを起点位置とした前後方向へ進行する亀裂部が前後に連続し、突出部２６ｄと突出部３６ｄ，３７ｄを起点位置とした左右方向へ進行する亀裂部が左右に連続する。また、連結壁２２ａと連結壁３２ａにより挟まれた部分と連結壁２２ｂと連結壁３２ｂにより挟まれた部分が左右方向に破断される。

以上により、破砕対象物Ｏは、刃先部２６ａ〜２６ｃを結ぶ前後方向線と刃先部３６ａ〜３６ｃを結ぶ前後方向線と突出刃３７ａに沿って前後方向に破断され、刃先部２６ａ，３６ａを結ぶ左右方向線と突出部２６ｄ，３６ｄ，３７ｄ（刃先部２６ｂ，３６ｂ）を結ぶ左右方向線と刃先部２６ｃ，３６ｃを結ぶ左右方向線と連結壁２２ａ，２２ｂ（連結壁３２ａ，３２ｂ）に沿って左右方向に破断されるため、破砕対象物Ｏが格子状に破砕され、破砕対象物Ｏから大きさ（平均粒径）が揃った栗石Ｃを製造することができる。製造された栗石Ｃは、排出開口Ｅ１が下方へ対面している破砕姿勢のとき、排出開口Ｅ１から外部へ排出され、排出開口Ｅ２が下方へ対面している破砕姿勢のとき、排出開口Ｅ２から外部へ排出される。それ故、アーム７の軸線Ａが垂直近傍位置のような破砕姿勢で破砕作業を行うとき、栗石Ｃを排出開口Ｅ１，Ｅ２のうち何れの開口からでも外部へ排出することができる。

固定破砕刃２６の間隔が製造する栗石の大きさに対応した間隔に設定されているため、刃先部３６ａ〜３６ｃによる破砕が不十分なときでも、排出開口Ｅ１から排出される栗石Ｃの平均粒径を設定範囲内に調整できる。また、側部可動破砕刃３６と中央可動破砕刃３７の間隔がスペーサ３９により製造する栗石の大きさに対応した間隔に設定されているため、刃先部２６ａ〜２６ｃによる破砕が不十分なときでも、排出開口Ｅ２から排出される栗石Ｃの平均粒径を設定範囲内に調整できる。

次に、実施例１に係る栗石製造用破砕装置１０の作用、効果について説明する。
この栗石製造用破砕装置１０は、固定フレーム２０の先端側部分に配置された４つ固定破砕刃２６と、可動フレーム３０に装着され且つ固定破砕刃２６に対して相対的に接近、離隔可能な３つの可動破砕刃３６，３７とを備えているため、別途破砕対象物Ｏを保持、搬送可能な専用装置を必要とせずに固定破砕刃２６と可動破砕刃３６，３７により破砕対象物Ｏを挟持することができる。可動破砕刃３６，３７が接近状態のとき左右方向に固定破砕刃２６と交互に位置するため、固定破砕刃２６と可動破砕刃３６，３７とを同数にすることなく固定破砕刃２６及び可動破砕刃３６，３７の刃数を減少でき、バケットシリンダ１１から伝達される駆動力の分散を防止し、破砕力を高めることができる。

固定破砕刃２６と可動破砕刃３６，３７が、接近状態のとき固定破砕刃２６とこの固定破砕刃２６に隣接する可動破砕刃３６，３７間の間隔に応じて栗石の大きさ（平均粒径）が定まるように構成されているため、解体現場において破砕対象物Ｏから大きさが揃った栗石Ｃを破砕作業と同時に成形することができる。固定破砕刃２６と可動破砕刃３６，３７との接近により製造された栗石Ｃを外部へ排出する排出開口Ｅ１，Ｅ２を、固定破砕刃２６側と可動破砕刃３６，３７側の両側に設けたため、アーム７の破砕姿勢に拘わらず製造された栗石Ｃを排出開口Ｅ１，Ｅ２のうち何れの排出開口からでも外部へ排出でき、破砕作業時のアーム姿勢調整を不要にすることができる。それ故、固定破砕刃２６と可動破砕刃３６，３７により任意の作業位置で破砕対象物Ｏを挟持し、破砕力を集中して付与でき、破砕作業時のアーム７の姿勢調整を不要にできるため、栗石製造のための破砕処理能率を向上することができる。

中央可動破砕刃３７の左右側部に可動破砕刃３６，３７同士間の左右方向の間隔を調節可能なスペーサ３９を交換可能に設けているため、排出開口Ｅ２から排出される左右方向の栗石Ｃの平均粒径をスペーサ３９の交換により簡単に調節することができる。
左右１対の側部可動破砕刃３６と中央可動破砕刃３７を連結する１対の上連結壁３２ａ，３２ｂを備えているため、排出開口Ｅ２から排出される前後方向の栗石Ｃの平均粒径を１対の上連結壁３２ａ，３２ｂにより簡単に設定することができる。

可動破砕刃３６，３７は左右方向両側の１対の側部可動破砕刃３６とこれら側部可動破砕刃３６の中間に配置された中央可動破砕刃３７を備え、中央可動破砕刃３７は、可動フレーム３０が接近回動したとき、破砕対象物Ｏに早く当接するよう両側の側部可動破砕刃３６よりも突出状に形成された突出刃３７ａを備えているため、バケットシリンダ１１からの駆動力を破砕対象物Ｏの一カ所に集中して付与でき、破砕力を高めることができる。
固定破砕刃２６の刃先形状は、３つの山形状の刃先部２６ａ〜２６ｃを有する側面視波形に形成され、刃先部２６ａ〜２６ｃ同士間の間隔が栗石Ｃの大きさに対応した間隔に設定されたため、固定破砕刃２６の刃先部２６ａ〜２６ｃにより破砕の起点位置を規定でき、前後方向の栗石Ｃの平均粒径を簡単に設定することができる。

側部可動破砕刃３６の刃先形状は、３つの山形状の刃先部３６ａ〜３６ｃを有する側面視波形に形成され、刃先部３６ａ〜３６ｃ同士間の間隔が栗石Ｃの大きさに対応した間隔に設定されたため、側部可動破砕刃３６の刃先部３６ａ〜３６ｃにより破砕の起点位置を規定でき、前後方向の栗石Ｃの平均粒径を簡単に設定することができる。
固定破砕刃２６と可動破砕刃３６，３７は、各破砕刃２６ａ〜２６ｃ，３６ａ〜３６ｃの側部位置に左右方向に延びると共に可動フレーム３０が接近状態のとき対向配置される突出部２６ｄ，３６ｄ，３７ｄが設けられたため、突出部２６ｄ，３６ｄ，３７ｄにより破砕の起点位置を規定でき、前後方向の栗石Ｃの平均粒径を簡単に設定することができる。

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、左右方向両側の１対の側部可動破砕刃とこれら側部可動破砕刃の中間に配置された中央可動破砕刃を備えた可動破砕刃と、これら可動破砕刃に対して交互に位置する４つの固定破砕刃とを備えた破砕装置について説明したが、少なくとも側部可動破砕刃よりも破砕対象物に早く当接する中央可動破砕刃を備えていればよく、３つの可動破砕刃と２つの固定破砕刃を備えた破砕装置を適用することも可能であり、３つ以上の奇数の可動破砕刃を採用しても良い。

２］前記実施例では、固定破砕刃の前後方向中央に位置する刃先部に配置された左右方向へ延びる突出部の例を説明したが、突出部を固定破砕刃の全ての刃先部に設置することも可能である。この場合、可動破砕刃側突出部は、可動フレームが接近状態のとき、各固定破砕刃側突出部と左右方向に離隔した状態にて対向する位置に夫々配置される。

３］前記実施例では、スペーサを中央可動破砕刃に装着した例を説明したが、側部可動破砕刃にスペーサを設けても良く、中央可動破砕刃と側部可動破砕刃の双方に装着することも可能である。
４］前記実施例では、平均粒径が１５０ｍｍ±１００ｍｍの栗石を例として説明したが、この粒径範囲に限られず、利用目的・用途に応じた粒径範囲を設定可能である。また、コンクリート塊からコンクリート再生砕石として栗石を製造した例を説明したが、天然石を破砕して新材砕石の栗石を製造することも可能である。

５］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き、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先端に着脱自在に連結された栗石製造用破砕装置において、栗石を外部へ排出する排出開口を固定破砕刃側と可動破砕刃側の両側に設けたため、解体現場において破砕対象物から大きさが揃った栗石を破砕作業と同時に成形でき、破砕作業時の姿勢調整を不要にして破砕処理効率を向上することができる。

１ 油圧ショベル
７ アーム
１０ 栗石製造用破砕装置
１１ バケットシリンダ
１２ 連結軸
２０ 固定フレーム
２２ａ，２２ｂ 連結壁
２６ 固定破砕刃
２６ａ〜２６ｃ 刃先部
２６ｄ 突出部
３０ 可動フレーム
３２ａ，３２ｂ 連結壁
３６ 側部可動破砕刃
３６ａ〜３６ｃ 刃先部
３６ｄ 突出部
３７ 中央可動破砕刃
３７ａ 突出刃
３７ｄ 突出部
３９ スペーサ
Ｏ 破砕対象物
Ｃ 栗石
Ｅ１，Ｅ２ 排出開口

Claims (6)

1. ショベル系掘削機のアームの先端部に連結され破砕対象物を破砕して栗石を製造可能な栗石製造用破砕装置において、
   前記アームの先端部に着脱可能な固定フレームと、
   この固定フレームの枢支部に軸部材を介して回動可能に枢支された可動フレームと、
   この可動フレームを回動駆動するための破砕用流体圧シリンダと、
   前記固定フレームの先端側部分に配置された複数の固定破砕刃と、
   前記可動フレームに装備され且つ固定破砕刃に対して相対的に接近、離隔可能な複数の可動破砕刃であって、接近状態のとき前記軸部材と平行な方向に固定破砕刃と交互に位置する複数の可動破砕刃とを備え、
   前記固定破砕刃と可動破砕刃は、前記接近状態のとき前記固定破砕刃とこの固定破砕刃に隣り合う前記可動破砕刃間の間隔に応じて前記栗石の大きさが定まるように構成し、
   前記固定破砕刃と可動破砕刃との接近により製造された栗石を外部へ排出する排出開口を、前記固定破砕刃側と可動破砕刃側の両側に設け、
   前記複数の可動破砕刃の少なくとも１つの側部に前記可動破砕刃同士間の前記軸部材と平行方向の間隔を調節可能なスペーサを交換可能に設けたことを特徴とする栗石製造用破砕装置。
2. 前記複数の可動破砕刃を連結する１対の連結壁を備えたことを特徴とする請求項１に記載の栗石製造用破砕装置。
3. 前記複数の可動破砕刃は前記軸部材と平行方向両側の１対の側部可動破砕刃とこれら側部可動破砕刃の中間に配置された中央可動破砕刃を備え、
   前記中央可動破砕刃は、前記可動フレームが接近回動したとき、破砕対象物に早く当接するよう前記両側の側部可動破砕刃よりも突出状に形成された突出刃を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の栗石製造用破砕装置。
4. 前記固定破砕刃の刃先形状は、複数の山形状の刃先部を有する側面視波形に形成され、前記刃先部同士間の間隔が前記栗石の大きさに対応した間隔に設定されたことを特徴とする請求項３に記載の栗石製造用破砕装置。
5. 前記側部可動破砕刃の刃先形状は、複数の山形状の刃先部を有する側面視波形に形成され、前記刃先部同士間の間隔が前記栗石の大きさに対応した間隔に設定されたことを特徴とする請求項３又は４に記載の栗石製造用破砕装置。
6. 前記固定破砕刃と１対の側部可動破砕刃と中央可動破砕刃には、前記接近状態のとき各破砕刃の側部位置に前記軸部材と平行方向に延びると共に対向配置される突出部が設けられたことを特徴とする請求項５に記載の栗石製造用破砕装置。