JP7308798B2 - ブレーカ装着治具 - Google Patents

Description

本発明は、バックホウに人力用のブレーカを装着する装着技術に関する。

コンクリート構造物の改修工事または補修工事等では、コンクリートブレーカ（油圧ブレーカや空気圧ブレーカ等）を利用して、コンクリート部材の一部を斫り取る場合がある。コンクリートブレーカを利用した斫り作業を人力により行うと作業員への負担が大きい。そのため、治具や架台等を利用してコンクリートブレーカを保持することで、作業員への負担を軽減することを可能とした斫り作業方法が採用されている。
例えば、特許文献１には、ワイヤによって吊持されていて、コンクリート面に沿って上下方向に移動しつつ、コンクリート面を斫ることを可能とした斫り装置が開示されている。破砕時の反力を自重により確保するものであるが、上方から吊り下げられているため、上下方向への移動は可能であるものの、横方向への移動にはその都度盛り替えが必要となる。
また、特許文献２には、ブレーカ本体を揺動可能に保持する天材と、天材を支持する複数の伸縮部材とを備えるコンクリートブレーカ用治具が開示されている。ブレーカ本体が揺動可能に保持されているため、ブレーカ本体を傾斜させることでコンクリートブレーカが届く範囲に対して斫り作業を行うことを可能としているものの、壁面や床面等、広い面積に対して斫り作業を行う場合には、その都度盛り替える必要がある。特許文献１と同様に、コンクリートブレーカの盛り替えは手作業により行う必要がある。
一方、特許文献３には、ブーム先端部に油圧の一部を利用した専用の油圧ブレーカアタッチメントを装着したバックホウが開示されている。バックホウが自走できるため、ブームやアームの稼働範囲であれば、ブレーカの向きを自由に変化させることで、上下左右任意の広範囲に対して簡易に作業を行うことができる。また、特許文献１、２のような盛替えが不要なため、作業員への負担も軽減できる。

特開２００２－００４５９３号公報 特開２０１７－２２１９９３号公報 実開昭６３－９３４９号公報

しかしながら、特許文献３に示すような専用の油圧ブレーカアタッチメントを設置することが可能なバックホウは、その油圧系統の一部をブレーカアタッチメントに切り替えて供給するため、機体重量の比較的大きなものが対象になる。したがって、バックホウの作業に必要なスペースが確保できない狭隘な環境では、人力での斫り作業を余儀なくされる場合が少なくない。近年、人力による斫りは、法的に２時間／日・人という作業時間の制限が設けられ、人手不足が深刻になる中、生産性の低下が一層危惧されている。
一般に、機体重量が５００ｋｇを下回るようになると、機体に装備される油圧量が少なく、機体の移動、ブームやアームの操作に必要な油圧以外の油圧量（ブレーカーに必要な油圧量）が確保できない。油圧ブレーカ使用時にバックホウ移動用の油圧を切り替えて利用することが考えられるが、不測の事態が発生した場合に即座に退避することができなくなることから、マシンメーカーが油圧の切替え機能を設けていない実情がある。

本発明は、油圧系統の一部を切り替えて専用の油圧ブレーカアタッチメントに供給できる能力を有さない機体重量の比較的小さなバックホウであっても、人力用のブレーカを搭載することを可能にし、ブレーカの打撃による衝撃を緩衝できる機構を設けたので、バックホウ及びブレーカ本体双方の装置への衝撃を緩和することができるブレーカ装着治具を提供することを課題とする。

前記目的を達成すべく、本発明によるブレーカ装着治具の一態様は、バックホウのブーム先端のアームに独立駆動タイプのブレーカを取り付けるブレーカ装着治具であって、前記アームに装着するマウント部と、前記ブレーカを装着するブレーカ固定部と、前記マウント部と前記ブレーカ固定部との間に緩衝部と、を備えたことを特徴とする。
なお、ここで言う「独立駆動タイプのブレーカ」とはバックホウから駆動力の提供を受けない後述する「人力用のブレーカ」を含み、「ブレーカ固定部」および「緩衝部」とは、それぞれ後述するブレーカを装着固定する「外嵌部材」およびブレーカの衝撃を緩衝する「弾性部材」をそれぞれ含むものとする。

本発明の一態様である、バックホウのブーム先端のアームに独立駆動タイプのブレーカを取り付けるため、専用のブレーカアタッチメントを装着する程度の油圧能力を保有していないバックホウであっても、汎用的な人力用のブレーカを利用することができる。また、前記アームに装着するマウント部と、前記ブレーカを装着するブレーカ固定部と、前記マウント部と前記ブレーカ固定部との間に緩衝部と、を備えたことにより、バックホウ及びブレーカ本体双方の装置への衝撃を緩和することができる。

また、前記目的を達成すべく、本発明によるブレーカ装着治具の一態様は、ブーム先端にアームを介してバケットを取付けてなるバックホウのバケットを取り外したアームに人力用のブレーカを装着するブレーカ装着治具であって、前記アームに取り外し可能に接続するマウント部と、前記ブレーカを前記マウント部に固定する固定部と、からなり、前記固定部は前記マウント部に接続された支承部材と、前記ブレーカを外嵌可能な外嵌部材と、前記支承部材と前記外嵌部材との間に介設された弾性部材と、を具備していることを特徴とする。
ここでいう人力用のブレーカとは、ブレーカを搭載するバックホウとは別に用意されたコンプレッサや油圧ユニットから送り出される圧縮空気や油圧を動力とするブレーカであり、作業員が把持しながらコンクリート等の斫り作業を行う汎用的なブレーカを意味する。
なお、コンプレッサや油圧ユニットから送り出される圧縮空気や圧油はエアホースや油圧ホースを介してブレーカに供給される。

本発明の一態様である、前記固定部は前記支承部材と前記外嵌部材との間に介設された弾性部材を具備しているため、ブレーカのノミ先を斫り対象物に押え付ける際に発生する打撃等の衝撃力に対して弾性部材が緩衝材となり、ブレーカ装着治具やバックホウのアーム、ブームへの負荷を緩和できる。すなわち、ブレーカを打撃方向のみに動かすことで、打撃力を打撃対象物の１点に集中させることができる一方、ブレーカを人力で操作する場合と同様に、ノミ先が打撃直角方向に動くことが可能であり、強度が均一でない打撃対象物ではノミ先が強度の低い位置に移動してはつり効果の向上を可能にする。したがって、本発明によるブレーカ装着治具の一態様によれば、ブレーカの打撃直角方向への動きを可能にし、人力によるブレーカ操作に近い打撃性能を再現できる。なお、バックホウの斫り対象への過度な押し込み力等に対しても、介設された弾性部材の前後方向への弾性変形によって、その押し込み力を適度に吸収できる。

また、本発明によるブレーカ装着治具の他の態様において、前記固定部は、前記支承部材と前記外嵌部材を繋ぐ第一連結部材をさらに備えることを特徴とする。

本態様によれば、前記固定部は前記支承部材と前記外嵌部材を繋ぐ第一連結部材をさらに備えているため、ブレーカのノミ先を斫り対象物に押え付ける際に発生する打撃等の衝撃力に対して弾性部材と第一連結部材が共同してより安定した緩衝効果が期待できる。

また、本発明によるブレーカ装着治具の他の態様において、前記固定部が前記ブレーカの前後２か所以上の複数に設けられていることを特徴とする。

本態様によれば、前記固定部が前記ブレーカの前後２か所以上の複数に設けられているため、ブレーカの斫り作業により発生する打撃による衝撃力を緩和しながらブレーカ装着治具におけるブレーカの位置の変動を効果的に拘束し、ノミ先の振れの少ない安定的な斫り作業を実現できる。

また、本発明によるブレーカ装着治具の他の態様において、前記第一連結部材が棒材からなり、前記弾性部材に貫通されていることを特徴とする。

本態様によれば、前記マウント部に固定された前記支承部材と前記ブレーカを把持する前記外嵌部材とを繋ぐ前記第一連結部材が棒状であり、前記弾性部材に貫通されているため、ブレーカのノミ先に伝わる衝撃力を、外嵌部材を作用点，支承部材を支点とする２点間の挙動として即時に緩衝材としての弾性部材に伝達することができ、効果的に衝撃力の吸収を可能にする。また、棒状の第一連結部材により連結されることで介在する弾性部材の過度な変形を拘束する効果も期待できる。

また、本発明によるブレーカ装着治具の他の態様において、前記外嵌部材は弾性体からなる上下に分割された分割体と、該分割体を貫通して該分割体の上下端面から該分割体を圧嵌するように配設された複数の第二連結部材と、で構成されていることを特徴とする。

本態様によれば、前記外嵌部材は弾性体からなる上下に分割された分割体と、該分割体を貫通して該分割体の上下端面から該分割体を圧嵌するように配設された複数の第二連結部材とで構成されているため、鋼製のブレーカを確実に密着してホールドできるため、打撃による衝撃にも耐えることができる。また、弾性部材や第一連結部材に加え、外嵌部材も弾性体であるため、ブレーカのノミ先に伝わる衝撃力をさらに効率的に吸収することができる。

本発明のブレーカ装着治具によれば、油圧系統の一部を切り替えて専用の油圧ブレーカアタッチメントに供給できる能力を有さない機体重量の小さなバックホウであっても、人力用のブレーカを搭載することを可能にし、ブレーカの打撃による衝撃を緩衝できる機構を設けたので、バックホウ及びブレーカ本体双方の装置への衝撃を緩和することができる。

本発明の実施形態に係る（ａ）ブレーカ装着治具を搭載する前のバックホウおよび（ｂ）搭載後のバックホウの側面図である。 本発明の実施形態に係る人力用のブレーカを装着したブレーカの装着治具の俯瞰図である。 本発明の実施形態に係る人力用のブレーカを装着したブレーカの装着治具の（ａ）平面図、（ｂ）側面図（図３のＡ－Ａ矢視）、（ｃ）断面図（図３のＢ－Ｂ矢視）および（ｄ）断面図（図３のＣ部の別形態）である。 本発明の実施形態に係る人力用のブレーカを装着したブレーカの装着治具の（ａ）平面図、（ｂ）側面図（図４のＡ－Ａ矢視）であり、衝撃力によってブレーカが変動している様子を表した概念図である。

以下、本発明の実施形態に係るブレーカ装着治具について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。

はじめに、図１、２を参照して、実施形態に係るブレーカ装着治具の全体概要について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る（ａ）ブレーカ装着治具を搭載する前のバックホウおよび（ｂ）搭載後のバックホウの側面図であり、図２は、本発明の実施形態に係る人力用のブレーカを装着したブレーカの装着治具の俯瞰図である。

図１より、本実施形態のブレーカ装着治具３は、バックホウ本体１１とバックホウ本体１１に接続されたブーム１２と、ブーム１２の先端に接続されたアーム１３を介してバケット１４を取付けてなるバックホウ１のバケット１４を取り外したアーム１３に人力用のブレーカ２の装着を可能にするものである。

図２より、本実施形態のブレーカ装着治具３は、アーム１３に取り外し可能に接続するマウント部３１と、人力用のブレーカ２をマウント部３１に固定する固定部３２とからなる。人力用のブレーカ２は、主としてブレーカ本体２１と、ブレーカ本体２１の先端に取り付けられたノミ２２と、ハンドル２３と、後述するグリップ式スイッチ２４およびホース２５と、から構成されている。ここでいう人力用のブレーカ２とは、人力用のブレーカ２を搭載するバックホウ１とは別に用意された不図示のコンプレッサや油圧ユニットから送り出される圧縮空気や油圧を動力とするブレーカであり、作業員が把持しながらコンクリート等の斫り作業を行う汎用的なブレーカを意味する。なお、コンプレッサや油圧ユニットから送り出される圧縮空気や圧油はホース２５（エアホースや油圧ホース等）を介して人力用のブレーカ２に供給される。
なお、不図示のコンプレッサや油圧ユニットは、バックホウ１とは別に所定の場所に定置する。ホース２５の長さに余裕を持たせることで、バックホウ１の稼働範囲を広く確保できる。

次に、図３、４を参照して、実施形態に係るブレーカ装着治具の詳細な構造について説明する。図３は、本発明の実施形態に係る人力用のブレーカを装着したブレーカの装着治具の（ａ）平面図、（ｂ）側面図（図３のＡ－Ａ矢視）、（ｃ）断面図（図３のＢ－Ｂ矢視）および（ｄ）断面図（図３のＣ部の別形態）であり、図４は、図３の（ａ）平面図、（ｂ）側面図につき、衝撃力によってブレーカが変動している様子を表した概念図である。

図３（ａ）~（ｃ）より、固定部３２は、ブレーカ本体２１の前後２か所に設置されており、マウント部３１に接続された支承部材３２１と、人力用のブレーカ２を外嵌可能な外嵌部材３２２と、支承部材３２１と外嵌部材３２２との間に介設された弾性部材３２３と、支承部材３２１と外嵌部材３２２を繋ぐ第一連結部材３２４とを具備している。
先ず、マウント部３１は、鋼板からなるマウント３１１と、マウント３１１の下面に突設された接続材３１２とからなる。接続材３１２は、バックホウ１の型式に応じて、アーム１３に接続可能に加工されている。本実施形態では、２枚の楔形状の鋼板からなり、それぞれ２つの接続孔３１３，３１３を有している。この接続孔３１３，３１３に挿通されるピンを支点として、人力用のブレーカ２の向きを自在に変更できる。

また同図（ａ）~（ｃ）より、支承部材３２１は、マウント３１１上面の前後２か所に、リブ付きＬ型鋼材が人力用のブレーカ２を跨ぐように左右一対にボルトナットで固定されている。
外嵌部材３２２は、上下に対向する２つの分割体からなる。人力用のブレーカ２を外嵌した後、外嵌部材３２２の上下端面から外嵌部材３２２を複数の第二連結部材３２５，３２５・・・で圧嵌するよう締め付ける。外嵌部材３２２は、樹脂製（ＭＣナイロン）であり、長尺ボルト、ナットからなる第二連結部材３２５，３２５・・・で締め付けた際に外嵌部材３２２が若干変形して締結力を発揮できるように、外嵌部材３２２と人力用のブレーカ２との接合部には予め若干の隙間を有するように調整・加工しておくことが望ましい。本実施形態では、外嵌部材３２２をその軽量性能と強度や耐衝撃性能の高さから、樹脂製としたが、弾性体であればゴムでも良く、その素材に限定されない。

さらに同図（ａ）~（ｃ）より、外嵌部材３２２と支承部材３２１との間には、ブロック状の弾性部材３２３が介設され、弾性部材３２３の貫通孔に複数の棒状の長尺ボルトとナットからなる第一連結部材３２４，３２４・・・が挿通され、外嵌部材３２２と支承部材３２１を連結している。弾性部材３２３はゴムブロックからなるが、弾性体であればその素材は限定されない。弾性部材３２３が主としてせん断変形することによって、人力用のブレーカ２のノミ２２の打撃直角方向への動きを可能にする（図４参照のこと。）。なお、バックホウ１の斫り対象への過度な押し込み力等に対しても、介設された弾性部材３２３の前後方向への弾性変形によって、その押し込み力を適度に吸収できる。
一般に、人力用のブレーカ２を直接作業員が使用する場合は、ハンドル２３に備えられたグリップ式スイッチ２４を握ることでノミ２２が稼働（ＯＮ）する仕組みであるが、本実施形態では、人力用のブレーカ２をバックホウ１に搭載するため、グリップ式スイッチ２４を人力用のブレーカ２の動力スイッチとせず、グリップ式スイッチ２４は常にＯＮ状態に固定し、ホース２４に不図示の電磁弁を設けて、バックホウ本体１１の運転席での操作を可能にした。具体的には、足元に不図示のスイッチペダルを設け、踏んでＯＮ、離してＯＦＦの操作を行う形式としたが、操作者の手元でレバーやボタン等を操作することでスイッチとする形態や別の作業員が不図示のコンプレッサや油圧ユニットを操作者の合図のもとに操作しても良く、本実施形態に限定されない。

なお、同図（ｄ）に、第一連結部材３２４の別の形態を示す。鋼板からなる接合鋼板３２４ａの一方の面にボルトナットからなる複数の接続部材３２４ｂ，３２４ｂ・・・を溶接した２組の第一連結部材３２４を、弾性部材３２３の前後両面に接合鋼板３２４ａの他方の面を溶着して一体とし、複数の接続部材３２４ｂ，３２４ｂ・・・によって、支承部材３２１と外嵌部材３２２とを連結する。

本実施形態のブレーカ装着治具によれば、バックホウ１のブーム先端のアーム１３に独立駆動タイプのブレーカ２を取り付けるため、専用のブレーカアタッチメントを装着する程度の油圧能力を保有していないバックホウ１であっても、汎用的な人力用のブレーカを利用することができる。また、アーム１３に装着するマウント部３１と、独立駆動タイプのブレーカ２を装着するブレーカ固定部（外嵌部材３２２）と、マウント部３１とブレーカ固定部（外嵌部材３２２）との間に緩衝部（弾性部材３２３）と、を備えたことにより、バックホウ１及び独立駆動タイプのブレーカ２本体双方の装置への衝撃を緩和することができる。
また、本実施形態のブレーカ装着治具によれば、固定部３２は支承部材３２１と外嵌部材３２２との間に介設された弾性部材３２３を具備しているため、人力用のブレーカ２のノミ先を斫り対象物に押え付ける際等に発生する打撃等の衝撃力に対して弾性部材３２３が緩衝材となり、ブレーカ装着治具３やバックホウ１のアーム１３、ブーム１２への負荷を緩和できる。すなわち、人力用のブレーカ２を打撃方向のみに動かすことで、打撃力を打撃対象物の１点に集中させることができる一方、人力用のブレーカ２を人力で操作する場合と同様に、ノミ２２の先が打撃直角方向に多少動くことが可能であり、強度が均一でない打撃対象物ではノミ２２の先が強度の低い位置に移動してはつり効果の向上を可能にする。したがって、人力用のブレーカ２の打撃直角方向への動きを可能にし、人力によるブレーカ操作に近い打撃性能を再現できる。なお、バックホウ１の斫り対象への過度な押し込み力等に対しても、介設された弾性部材３２３の前後方向への弾性変形によって、その押し込み力を適度に吸収できる。
また、固定部３２は支承部材３２１と外嵌部材３２２を繋ぐ第一連結部材３２４をさらに備えているため、ブレーカのノミ先を斫り対象物に押え付ける際に発生する打撃等の衝撃力に対して弾性部材３２３と第一連結部材３２４が共同してより安定した緩衝効果が期待できる。
また、固定部３２が人力用のブレーカ２の前後２か所以上の複数に設けられているため、人力用のブレーカ２の斫り作業により発生する打撃による衝撃力を緩和しながらブレーカ装着治具３における人力用のブレーカ２の位置の変動を効果的に拘束し、ノミ２２先の振れの少ない安定的な斫り作業を実現できる。
マウント部３１に固定された支承部材３２１と人力用のブレーカ２を把持する外嵌部材３２２とを繋ぐ第一連結部材３２４が棒状であり、弾性部材３２３に貫通されているため、人力用のブレーカ２のノミ２２先に伝わる衝撃力を、外嵌部材３２２を作用点，支承部材３２１を支点とする２点間の挙動として即時に緩衝材としての弾性部材３２３に伝達することができ、効果的に衝撃力の吸収を可能にする。また、棒状の第一連結部材３２４により連結されることで介在する弾性部材３２３の過度な変形を拘束する効果も期待できる。
外嵌部材３２２は弾性体からなる上下に分割された分割体と、該分割体を貫通して該分割体の上下端面から該分割体を圧嵌するように配設された複数の第二連結部材３２５，３２５・・・とで構成されているため、鋼製のブレーカを確実に密着してホールドできるため、打撃による衝撃にも耐えることができる。また、弾性部材３２３や第一連結部材３２４に加え、外嵌部材３２２も弾性体であるため、人力用のブレーカ２のノミ２２先に伝わる衝撃力をさらに効率的に吸収することができる。

なお、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、また、本発明はここで示した構成に何等限定されるものではない。例えば、本実施例では、支承部材３２１と外嵌部材３２２とを弾性部材３２３を介設させた上で第一連結部材３２４に連結する形態（図３（ｄ）に示す、接合鋼板３２４aと接続部材３２４ｂ，３２４ｂ・・・を用いた別形態も含む）を示したが、支承部材３２１と外嵌部材３２２とを第一連結部材３２４で連結せず、弾性部材３２３と直接接合し、連結する形態も含む。
この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１ バックホウ
１１ バックホウ本体
１２ ブーム
１３ アーム
１４ バケット
２ 人力用のブレーカ（独立駆動タイプのブレーカ）
２１ ブレーカ本体
２２ ノミ
２３ ハンドル
２４ グリップ式スイッチ
２５ ホース
３ ブレーカ装着治具
３１ マウント部
３１１ マウント
３１２ 接続材
３１３ 接続孔
３２ 固定部
３２１ 支承部材
３２２ 外嵌部材（ブレーカ固定部）
３２３ 弾性部材（緩衝部）
３２４ 第一連結部材
３２４ａ 接合鋼板
３２４ｂ 接続部材
３２５ 第二連結部材

Claims (5)

1. ブーム先端にアームを介してバケットを取付けてなるバックホウのバケットを取り外したアームに人力用のブレーカを装着するブレーカ装着治具であって、
   前記アームに取り外し可能に接続するマウント部と、
   前記ブレーカを前記マウント部に固定する固定部と、からなり、
   前記固定部は前記マウント部に接続された支承部材と、
   前記ブレーカを外嵌可能な外嵌部材と、
   前記支承部材と前記外嵌部材との間に介設された弾性部材と、
   を具備していることを特徴とするブレーカ装着治具。
2. 前記固定部は、前記支承部材と前記外嵌部材を繋ぐ第一連結部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のブレーカ装着治具。
3. 前記固定部が前記ブレーカの前後２か所以上の複数に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のブレーカ装着治具。
4. 前記第一連結部材が棒材からなり、前記弾性部材に貫通されていることを特徴とする請求項２に記載のブレーカ装着治具。
5. 前記外嵌部材は弾性体からなる上下に分割された分割体と、該分割体を貫通して該分割体の上下端面から該分割体を圧嵌するように配設された複数の第二連結部材と、で構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のブレーカ装着治具。

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