JPH03169923A - 建設機械の磁歪振動アクチュエータ付き作業機 - Google Patents

建設機械の磁歪振動アクチュエータ付き作業機

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JPH03169923A
JPH03169923A JP30946089A JP30946089A JPH03169923A JP H03169923 A JPH03169923 A JP H03169923A JP 30946089 A JP30946089 A JP 30946089A JP 30946089 A JP30946089 A JP 30946089A JP H03169923 A JPH03169923 A JP H03169923A
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soil
magnetostrictive
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magnetostrictive vibration
vibration
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Taku Murakami
卓 村上
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/40Dippers; Buckets ; Grab devices, e.g. manufacturing processes for buckets, form, geometry or material of buckets
    • E02F3/402Dippers; Buckets ; Grab devices, e.g. manufacturing processes for buckets, form, geometry or material of buckets with means for facilitating the loading thereof, e.g. conveyors
    • E02F3/405Dippers; Buckets ; Grab devices, e.g. manufacturing processes for buckets, form, geometry or material of buckets with means for facilitating the loading thereof, e.g. conveyors using vibrating means

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 E産業上の利用分野] 本発明は,建設機械の磁歪振動アクチュエータ付き作業
機に関する。
[従来の技術コ 従来,建設機械の作業機はパワーショベル,ホイールロ
ーダ又はトレンチャ等の掘削機にあってはパケットが,
トンネル掘削機にあってはカッターが,更にブルドーザ
やモータグレーダ等の押上機械にあってはブレード等が
ある。更に,ダンブトラックにあってはベツセルが,ま
たモータスクレーバにあってはボール等がある。これら
作業機は,図示しないが,よく知られたものである。
[発明が解決しようとする課題コ しかしながら上記従来の作業機には共通の問題点がある
。建設機械は土,岩,泥,粘土等を掘削し又は/及び移
送することを目的としている。そこでこれら土,岩,泥
,粘土等(以下,これらの内,粘着性のあるものを土と
総称する)に当接する作業機には土の付着が著しく,こ
の付着土が建設機械の作業効率を低下せしめる一要因と
なっている。この付着土の問題は,建設機械における分
野では常識として,従来から指摘されてきたところであ
るが,今尚未解決のものが多い。例えば,モータスクレ
ーバのボールの場合は余り問題とされていない。理由は
,ボール内に盛り込まれる掘削土は,これの散土時,ボ
ール内で,背面に備えられ,かつ,油圧シリンダにより
その後方からボール内を往復駆動せしめられる排土板(
専門的にはエジェクタと呼ばれる板)により,ボールか
ら外部へ押し出されるため,この土がボール内に付着す
ることがほとんどないためである。またダンブトラック
のベッセルの場合も,エンジンの高温排気ガスがベツセ
ル下面又は側面の排気通路内に導入され,これらを循環
し,ベツセルの底板,側板を高温化し,当接する土を乾
燥せしめ,散土時のベツセルからの土ばなれをよくして
いる。この方法は,殊に大型ダンブトラ・lクにおいて
採用されており,顕著な効果を上げている。他方,ブル
ドーザやモータグレーダ等のブレードの場合,ブレード
の全面にテフロン等の低摩擦率材をコーティングする構
戒が試みられたことがある。しかしながら,このコーテ
ィング材は,作業時,土との接触摩擦によって容易に摩
滅又は剥離してしまうため,土の付着防止策としての効
果を余り上げていない。トンネル掘削機のカッターの場
合,これが大型の岩盤掘削機であれば,カッターの冷却
水がカッタ一回りを常時清掃する構戒のため,土の付着
を防止することができる。ところが同じトンネン掘削機
械であっても,例えば,下水孔掘削や電話ケーブルの配
設孔掘削等,小中孔径用のトンネン掘削機械の場合は,
前述のような冷却水を用いる構戒をとらないのが通常で
あるため,付着土除去は人手によってする以外に好適な
手段がないのが現状である。パワーショベル,ホイール
ローダ,トレンチャ等のパケットであっても,上記ブレ
ードやカッターと同様であって,人手により,水洗い,
掻き出し又は下記落とし等によって付着土を除去してい
るのが現状である。
本発明は,かかる従来技術の問題点に着目し,先ず土の
付着を防止できる建設機械の作業機を提供することを弓
的とする。更に一歩進めて一端付着した土に対しても人
手を介せず,これを容易に除去することができる設機械
の作業機を提供することを目的とする。
ε課題を解決するための手段] 上記目的を達戊するため,本発明に係わる,建設機械の
磁歪振動アクチュエータ付き作業機は,建設機械の作業
機部材に,交流電流で駆動する磁歪振動アクチュエータ
を装着した構或とした。例えば,作業機はパケットであ
り,ブレードであり又はカッターサポートである。
[作用] 上記構戒における磁歪振動アクチュエータは,例えば稀
土類磁性材料を磁歪素子とし,この磁歪粟子の外周にバ
イアス磁石とコイルとを備え,更にこの磁歪素子の伸縮
方向から,例えばバネによりプリストレスを与えておい
た磁歪アクチュエータにおいて,前記コイルに交流電流
を印加し,磁歪素子を伸縮振動せしめるものである。上
記構戊は,かかる磁歪振動アクチュエータをパケット,
ブレード又はカッターサポート等の作業機の主要部材に
装着し,交流電流をこの磁歪振動アクチュエータのコイ
ルに流すようにしてある。交流電流が磁歪振動アクチュ
エータのコイルに印加されると,磁歪振動アクチュエー
タの磁歪素子が伸縮振動し,この振動が作業機に伝h9
,土の付着を防止するようになる。更に一端作業機に付
着した土であっても,例えば川や池などの水中内に,こ
れらパケットを没入し,前記要領で作業機を振動せしめ
ることにより,人手を経ずとも.付着土を除去すること
ができるようになる。尚,磁歪振動アクチュエータを作
業機に装着する際は,作業機の共振点に装着するように
するとよい。更に作業機の共振周波数でコイルに周波数
を印加するように制御するとよい。
[実施例] 以下図面を参照して,本発明の実施例を述べる。尚,実
施例の説明に先立ち,実施例に使用する磁歪振動アクチ
ュエータについて説明する。説明の概略については既に
作用の欄で説明済みであるので,具体的tif&につい
て第5図を参照して述べる。同図における磁歪振動アク
チュエータ2oは大別して,シリンダ21内に,円柱形
状のFe・−’rb−Dy合金でなる,いわゆる稀土類
系超磁歪材23と,この磁歪材23の磁歪振動を外部に
伝えるためのラム28とから構成されている。詳しくは
,同図に示すように,この磁歪材23の外周には200
0回巻き回したコイル24が備えられ,更にこのコイル
24の外周にもバイアス磁石(本例の場合は300エル
ステッド地場の永久磁石)25を備えている。磁歪材2
3の長子方向の両端には前記コイル24と,バイアス磁
石25とこの磁歪材23とで形戊する磁気回路を容易に
形威せしめるためのヨーク22.22が設けてある。図
示左端のヨーク22はシリンダ21の左端211に配設
されている。この左端211は磁歪振動アクチュエータ
20を固定する側である。シリンダ2lの他端222は
開口部を持ち,この開口部に前記ラム28が慴動可能に
位置している。
このラム28のシリンダ側端面は,非磁性体26を介し
,ヨーク22の他側(図示右側)と当接している。ラム
28の他側は作業機(図示しない)に当接している。前
記非磁性体26の図示右側端面とシリンダ21との間に
は,バネ27が収めてあり,磁歪材23に常時ブリスト
レスが与えられるようにしてある。このブリストレスと
.バイアス磁場とは,磁歪材23の磁歪特性を向上せし
める作用をなす。かかる構戊の磁歪振動アクチュエータ
20を作業機に装着し,コイル24に交流電流を流すこ
とにより,当該作業機を加振することができる。次に本
発明の実施例を説明するが,説明中における磁歪振動ア
クチュエータ及びその細部tlF戊部品については,上
術と同名,同符号を用いる。請求項2の実施例(請求項
1の実施例でもある)は,第1図及び第2図に示される
。第1図は油圧式掘削機械(いわゆるパワーショベル)
のパケット10に2個の磁歪振動アクチュエータ20を
装着した外観図である。第2図は,第1図の断面付き部
分拡大図である。第1図及び第2図において.2個の磁
歪振動アクチュエータ20,20は,1つの保護板12
内に収められ,かつ,パケット10の背面に備えられて
いる。磁歪振動アクチュエータ20の一端は反力受けな
る固定部材11に固設され,他端のラム28は振動板1
3に当接している。これら磁歪振動アクチュエータ20
と,固定部材l1と,振動板13とはパケット10の背
面の曲率に沿って,かつ,熱放出を考慮した空隙を備え
た保護板12のよってカバーされている。この保護板1
2は,磁歪振動アクチュエータ20と振動板13と図示
しない配線とを,土との衝突から保護している。更に磁
歪振動アクチュエータ20の駆動時による発生熱を放出
し易くしてあり,磁歪振動アクチュエータ20の性能低
下を防止している。請求項3の実施例(請求項1の実施
例でもある)は,第3図及び第4図に示される。第3図
はブルドーザのブレード30に3個の磁歪振動アクチュ
エータ20をそれぞれ独立して装着した構戊の外観図で
ある。第4図は,第3図の断面付き部分拡大図である。
第3図及び第4図において,3個の真々の磁歪振動アク
チュエーク20は,ブレード30の背面にそれぞれ設け
られている。磁歪振動アクチュエータ20の一端は反力
受けなる固定部材31に固設され,他端のラム28は,
図示しないブレード30の背面に設けた振動子33に当
接している。これら磁歪振動アクチュエータ20と固定
部材3lと振動子とは,熱放出を考慮した空隙を備えた
保護板32のよってカバーされている。この保護板32
は,磁歪振動アクチュエータ20と振動板13と図示し
ない配線とを,土との衝突から保護している。更に磁歪
振動アクチュエータ20の駆動時による発生熱を放出し
易くしてあり,磁歪振動アクチュエータ20の性能低下
を防止している。
他の実施例としては,磁歪振動アクチュエータは第5図
に示す以外の溝或であってもよい。また作業機について
は,上記ブレードやパケットだけでなく,トンネル機械
のカッタのサポート部であってもよい。更に,ダンブト
ラックのベツセルやモータースクレーパのボール,エプ
ロン,エジェクタに適用してもよい。
実験例 上記実施例の内,パケットに磁歪振動アクチュ二一夕を
装着した場合の実施例の効果を説明する。交流印加電流
が3Aであり,周波数が500Hzである場合において
,本実施例を駆動した。パワーショベルの作業内容は赤
土に対する深堀掘削である。これを数回実験したところ
,付着土を少なくすることができた。この土付着低減効
果を他の指標,つまり作業効率の向上で示せば,作業効
率の向上にはバラツキもあったが,3%〜10%の範囲
で向上している。尚,作業完了時,当該バフーショベル
のパケットを水溜内に没入させ,作業機を加振させるこ
とにより,付着上をほぼ除外することも可能となった。
本実験例では,実施例は簡単な構戒,しかも交流電流と
いう制御し易いll!戒であるにもかかわらず,付着土
を低減し,付着土除去(即ち機械保守)を省力化し,更
に生産性の向上をもたらす。
[発明の効果] 以上説明した通り,本発明に係わる建設機械の磁歪振動
アクチュエータ付き作業機によれば,建設機械の,例え
ばパケット,ブレード,又はカツターサポート等の作業
機に,交流電流で駆動する磁歪振動アクチュエータを装
着するという,簡単な構戊でありながら,作業時の付着
土の低減を図ることができる,しかも一端付着した土に
対しても人手を介せず,容易に除去することができるよ
うになる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図・ ・請求項2に係わる発明の一実施
例の構戒図であって,第1図は全体外観斜視図,第2図
は第1図の断面部付き部分拡大図第3図及び第4図・・
・請求項3に係わる発明の一実施例の構戒図であって,
第3図は全体外観斜視図,第4図は第1図の断面部付き
部分拡大図第5図・・・実施例に用いた磁歪振動アクチ
ュエータの断面図 10・・・パケット 11・・・固定部材 l2・・・保護板 13・・・振動板 20・・・磁歪振動アクチュエータ 21・・・シリンダ 22・・・ヨーク 23・・・磁歪材 24・・・コイル 25・・・バイアス磁石 26・・・非磁性体 27・・・バネ 28・・・ラム 30・・・ブレード 31・・・固設部材 32・・・保護板 33・・・振動子 第 1 図 第 2 図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)建設機械の作業機部材に、交流電流で駆動する磁
    歪振動アクチュエータを装着した構成を特徴とする建設
    機械の磁歪振動アクチュエータ付き作業機。
  2. (2)作業機部材が、パケットである請求項1記載の建
    設機械の磁歪振動アクチュエータ付き作業機。
  3. (3)作業機部材が、ブレードである請求項1記載の建
    設機械の磁歪振動アクチュエータ付き作業機。
  4. (4)作業機部材が、カッターサポートである請求項1
    記載の建設機械の磁歪振動アクチュエータ付き作業機。
JP1309460A 1989-11-29 1989-11-29 建設機械の磁歪振動アクチュエータ付き作業機 Expired - Lifetime JP2582304B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021004505A (ja) * 2019-06-27 2021-01-14 株式会社クボタ バケット及びこのバケットを備えた作業機

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63190346U (ja) * 1987-05-26 1988-12-07

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