JPH0378458B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油圧式シヨベル系掘削機を母体と
し、そのフロントアタツチメント及び油圧系統機
器を改良して輾圧機及び破砕機として兼用し得る
ようにした輾圧機兼破砕機に関するものである。

〔従来の技術〕

シヨベル系掘削機には装軌式、装輪式、トラツ
ク搭載式などが有るが、各型式に共通して作業機
としてのフロントアタツチメントを有している。

上記のフロントアタツチメントの基本的な構造
は、第５図に示すように、フロントアタツチメン
トF′の基体をなすブーム１の先端にアーム２が回
動自在に軸支され、更にその先端にバケツト３な
どのように直接的に土砂等に触れる作業部材を取
りつけてなる。４はブームピン、５はアームピ
ン、６はバケツトピンである。７はブーム昇降用
の油圧シリンダ（ブームシリンダ）、８はアーム
回動用の油圧シリンダ（アームシリンダ）、９は
バケツト回動用の油圧シリンダ（バケツトシリン
ダ）である。

上記のような基本的構造のフロントアタツチメ
ントの他に、例えばバケツト３とアーム２との間
に吊棒を介装するなどの変形フロントアタツチメ
ントも多く用いられており、また、バケツト３に
も各種形式のバケツト（例えば岩石用バケツト、
溝掘用バケツト、粘性土用バケツト）が有つて交
換使用し得るのみでなく、バケツト３を取外して
リツパ、杭打機、コンクリートバイブレータなど
を取付けて使用することもできる。

従来一般に、バケツトによつて土砂を掘削する
場合、土砂が固結していると掘削が困難で、著し
く作業能率が低下する。また、土砂の粘性が大き
くてバケツトからの土離れが悪いときも著しく作
業能率が低下する。

固結した土砂を高能率で掘削できるようにする
と共に、掘削した土砂を篩い別け得るようにする
ため、バケツトに起振用の油圧シリンダを取り付
けて、バケツトの切刃に振動を与える構造が公知
（実公昭56−47252号）である。

また、バケツトに振動発生機（油圧、空圧、電
気などで駆動される起振機）を搭載して掘削性能
や土離れ性能を改良した構造も公知（実公昭54−
41526号）である。

さらに進歩した先行技術として、フロントアタ
ツチメントを構成しているアームを先端部と根元
部とに分割して、双方の部分の間に防振部材を介
装して接続した構造も公知（特開昭59−173492
号）である。

〔発明が解決しようとする課題〕

例えば地下に配管を埋設しようとした場合、 地表の舗装を破砕すること、 溝を埋ること、 溝を埋め戻すこと、及び、 埋め戻した土砂を輾圧すること。

が必要である。

従来の油圧式シヨベル系掘削機は、溝掘りと埋
め戻しとについては高能率で作業を行い得るが、
破砕と輾圧とに関しては能力が劣つていた。

しかし乍ら、狭隘な作業区域で比較的小規模な
配管埋設工事をする場合、専用の破砕機や専用の
輾圧機を取り揃えることは困難でもあり不経済で
もあるため、バツクホウと通称されるアタツチメ
ントを装着した油圧シヨベルによつて、破砕、溝
掘り、埋戻し、輾圧が行われることが少なくな
い。

しかし乍ら、従来の油圧式シヨベル系掘削機は
輾圧や破砕に適していなかつた。次に、その理由
について説明する。

(a) 第６図は、溝Ｄを埋め戻した盛土Ｓをバケツ
ト３で押さえつけて輾圧している状態の説明図
である。

シヨベル系掘削機は、バケツト３によつて通
常の掘削作業をする際、該バケツト３に対して
下向き方向の掘削反力が掛かつて、いわゆる尻
が浮く状態となるので、車体後方にバランスウ
エイトＣが装着されている。

このため、第６図の状態でバケツト３を盛土
Ｓに押しつけると、無限軌道接地面の前部Ｆが
浮き上がつてしまい、充分な輾圧効果が得られ
ない。

実公昭54−41526号「振動式バツクホー」の
如くバケツト３に起振機が設置されていると、
有効な振動輾圧を行い得るが、例えば配管の寸
法に応じて大、中、小のバケツトを交換使用す
る際、該大中小それぞれのバケツトに起振機を
設置しなければならないので製造コストが割高
であり、バケツトの運搬、保管が厄介であり、
その上、、バケツトの着脱交換に際して油圧ホ
ースの継ぎ替え作業を必要とし、多大の時間、
労力を費さねばならない。

第７図は、アーム２の先端にリツパ爪１０を
装着して舗装Ｈを破砕している状態の説明図で
ある。

固結した土砂の掘削には振動を与えることが
有効であるが、舗装面にリツパ爪１０を押し当
てて振動させても破砕効果は殆ど得られない。

舗装Ｈを破砕しようとすると、ブームシリン
ダ７を伸縮させて、ブーム１を往復円弧矢印Ａ
−Ｂの如く回動させ、リツパ爪１０を舗装面に
打ちつけなければならない。

即ち、アーム２の如く、少なくとも約100Kg
の物体の運動エネルギを衝撃として与えなけれ
ば有効な破砕は行い得ない。

しかし、ブーム１を矢印Ｂ方向に回動させて
リツパ爪１０で舗装Ｈを破砕すると、轟音を発
して運転室が屋鳴り振動し、運転者は到底長時
間の作業に耐えない。

その上、アームピン５やブームピン４の損耗
が著しくて不経済である。

本発明は上述の事情に鑑みて為されたもの
で、油圧式シヨベル系掘削機のフロントアタツ
チメント、及び油圧系機器の１部を改良して、 大小各種バケツトの交換を迅速に行うことが
でき、 各バケツトに起振機を設置する必要無く、 有効な輾圧作業を行うことができ、 運転室を振動させたりピン回りを損耗させた
りする虞れ無く有効な破砕作業を行うことがで
き、 １台の油圧式シヨベル系掘削機を母体とし
て、そのフロントアタツチメントの１部を交換
して、舗装等の破砕、広狭各種の幅寸法の溝掘
削、上記溝の埋戻し、及び埋め戻した土砂の輾
圧を行い得る、輾圧機兼破砕機を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するために創作した本発明の
輾圧機兼破砕機の原理を略述すると次の如くであ
る。

本発明は、バケツト及びリツパ爪を着脱交換し
得る構造の油圧式シヨベル系掘削機（例えば、ユ
ンボ、又はバツクホーと通称されている、フロン
トアタツチメント交換可能な自走式掘削機）を母
体とし、 そのアームを油圧シリンダで伸縮せしめ得る構
造とし、 上記油圧シリンダを伸縮作動せしめる振動弁機
構を設ける。

上述の原理に基づく具体的な構成として、本発
明に係る輾圧機兼破砕機は、 油圧式のシヨベル系掘削機のフロントアタツチ
メントであるアームが２本の杆状部材に分割し
て、 上記アームが伸縮可能なように、２本の杆状部
材が相互に摺動可能に案内し、 上記２本の杆状部材の内の一方の杆状部材はブ
ームの先端に軸着し、 上記２本の杆状部材の内の他方の杆状部材は、
その先端にバケツト又はリツパ爪を着脱交換し得
る構造とし、 上記２本の杆状部材を伸縮駆動する油圧シリン
ダを設け、かつ、 上記油圧シリンダを自動的に伸縮作動せしめる
振動弁機構を設置した。

〔作用〕

上記の構成によれば、 バケツト又はリツパ爪を装着した杆状部材が、
ブームの先端に軸着された杆状部材に対して油圧
シリンダで伸縮駆動される構造であるから、この
油圧シリンダを振動弁機構によつて伸縮方向に振
動させると、バケツトが振動せしめられて輾圧機
能を果たす。

上記の油圧シリンダは、直接的には杆状部材を
伸縮させるので、この杆状部材に装着されるバケ
ツトやリツパ爪のそれぞれに起振機を搭載する必
要が無い。

また、バケツトやリツパ爪には起振機を搭載し
ていないので、その着脱交換に際して油圧ホース
の継き替え作業を必要としないので迅速、容易に
着脱交換を行うことができる。

さらに、上記杆状部材にリツパ爪を装着して、
伸縮振動の周期を長くしてストローク寸法を大き
くすると、該杆状部材の運動エネルギを衝撃力と
してリツパ爪に与えて有効な破砕性能が得られ
る。しかも、リツパを装着した杆状部材はブーム
に対して固着されていないので、破砕の振動が直
接には車体に伝わらず、運転室内の居住性を著し
く悪化させたり、ピン回りの損耗を促進したりす
る虞れが無い。

〔実施例〕

第２図は本発明に係る輾圧機兼破砕機の一実施
例を示す外観図である。

この実施例は、第５図に示した従来例の油圧式
シヨベル系掘削機を母体とし、これに本発明を適
用して改良したものであつて、第５図と同一の図
面参照番号を付したものは前記従来例と同一乃至
は類似の構成部材である。

説明の便宜上、本発明においてブームとは、車
体に対して軸着され、油圧力によつて垂直面内で
往復回動せしめられる部材をいう。ただし、車体
が水平地盤上に置かれている場合である。

また、本発明においてアームとは、前記のブー
ムの先端に回動可能に軸着され、その自由端にバ
ケツトやリツパ爪を着脱交換し得る杆状部材をい
う。

本例のアーム１２は、縦割り形に２分割された
形状をなし、 アームピン５によつてブーム１の先端に軸着さ
れたベースアーム１２ａと、 バケツトピン６によつてバケツト３（又は図示
しないリツパ爪）を着脱し得るスライドアーム１
２ｂとを、略平行に重ね合わせて配列し、 アーム案内１３によつて長手方向の伸縮摺動自
在に連結してある。

上記スライドアーム１２ｂにはバケツトシリン
ダ９が搭載されており、そのピストンロツドはバ
ケツト３（又は図示しないリツパ爪）に対して着
脱自在である。

前記アーム１２およびその近傍を拡大して描い
た部分断面図を第１図に示す。

１３は先に説明したアーム案内であり、その
−断面を第３図に示す。

アーム案内１３はコの字形の板金製部材で、そ
の平行２辺の先端付近（図において下半部）でベ
ースアーム１２ａを挟みつけた形に該ベースアー
ム１２ａに固定され、かつ、ストリツプ１３ａを
介してスライドアーム１２ｂを摺動自在に抱いて
いる。

第１図に示したように、ベースアーム１２ａ内
に起振シリンダ１４が収納され、そのシリンダボ
トムはベースアーム１２ａに、ピストンロツド先
端はスライドアーム１２ｂに、それぞれ取り付け
られている。

上記起振シリンダ１４の油圧系統図を第４図に
示す。

油圧発生機構Ｐは、本実施例の輾圧機兼破砕機
が母体として油圧式シヨベル形掘削機用の油圧源
を共用しており、作動油タンクP₁内の作動油を
吸入、圧送する油圧ポンプP₂と、リリーフ弁P₃
と、調圧弁P₄とを備えている。

アクチユエータ機構Ａはベースアーム１２ａ内
に収納されており、前記の起振シリンダ１４のピ
ストンロツドに連動弁A₁が連結されている。

振動弁機構Ｖは運転室内に配置されていて、起
振シリンダを自動的に伸縮させる。上記の伸縮の
サイクル及びストローク長さは、運転操作によつ
て調節できる。

第１図及び第２図に示したように、本例のバケ
ツト３′の底板３ａは、この底板土に押しつけて
振動輾圧を行うのに耐えるよう、厚さ寸法９mm以
上の鋼板で補強してある。

このバケツト３′の底板３ａを盛土に押しつけ
て、起振シリンダ１４を比較的高サイクル、短ス
トロークで伸縮させると、有効な振動輾圧が行わ
れる。

いま、小径の枝管を埋設するため、幅寸法W₁
の小形バケツトで溝を掘つて埋め戻したとする
と、溝幅が約W₁であるから、埋め戻した盛土の
輾圧は幅寸法W₁の小形バケツトで行うのが一番
好都合である。

次いで大径の幹管を埋設するには、W₂＞W₁な
る幅寸法W₂の大形バケツトで溝を掘り、該大形
バケツトで埋め戻し、該大形バケツトで輾圧する
のが最も好都合である。

このように、バケツトを交換使用する必要が有
る場合、本実施例の輾圧機兼破砕機によれば、
大、中、小各種サイズのバケツトを交換する際、
油圧ホースの着脱操作を必要としないので迅速、
容易に行い得る。

また、各サイズのバケツトそれぞれに起振機を
搭載する必要が無いので、バケツトの製造コスト
が安く、かつ、バケツトの運搬、保管が容易であ
る。

さらに、溝の掘削に先立つて舗装の破砕を必要
とする場合は、第１図、第２図に示したバケツト
３′をリツパ爪（本第１、第２図において図示省
略、第７図における図面参照番号１０）と交換す
る。この交換も迅速、容易に行い得る。

そして、起振シリンダ１４を、比較的低サイク
ル、長ストロークで伸縮させ、スライドアーム１
２ｂの直線運動の慣性力によつて衝撃を与える
と、有効な衝撃破砕が行われ、作業能率が高い。

しかも、上記の衝撃の反力は、直接にはベース
アーム１２ａに伝わらない。従つて、運転室が著
しく振動して居住性を害する虞れが無い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の輾圧機兼破砕機
によれば、 大小各種バケツトの交換を迅速に行うことがで
き、 各バケツトに起振機を設置する必要が無く、 有効な輾圧作業を行うことができ、 運転室を振動させたりピン回りを損耗させたり
する虞れ無く有効な破砕作業を行うことができ、 １台の油圧式シヨベル系掘削機を母体として、
そのフロントアタツチメントの１部を交換して、
舗装等の破砕、広狭各種の幅寸法の溝掘削、上記
溝の埋戻し、及び、埋め戻した土砂の輾圧を１台
の機械で行い得るという、優れた実用的効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明に係る輾圧機兼破砕
機の一実施例を示し、第１図は部分的断面図、第
２図は全体的外観図、第３図は第１図の−断
面図、第４図は油圧系統図である。第５図乃至第
７図は油圧式シヨベル系掘削機の従来例を示し、
第５図は全体的外観図、第６図は輾圧作業中の状
態を描いた説明図、第７図はリツパ作業中の状態
を描いた説明図である。 １……ブーム、２……従来例のアーム、３，
３′……バケツト、４……ブームピン、５……ア
ームピン、６……バケツトピン、７……ブームシ
リンダ、８……アームシリンダ、９……バケツト
シリンダ、１０……リツパ爪、１２……実施例の
アーム、１２ａ……ベースアーム、１２ｂ……ス
ライドアーム、１３……アーム案内、１４……起
振シリンダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 油圧式のシヨベル系掘削機のフロントアタツ
   チメントであるアームが２本の杆状部材に分割さ
   れており、 上記アームが伸縮可能なように、２本の杆状部
   材が相互に摺動可能に案内されており、 上記２本の杆状部材の内の一方の杆状部材はブ
   ームの先端に軸着されており、 上記２本の杆状部材の内の他方の杆状部材は、
   その先端にバケツト又はリツパ爪を着脱交換し得
   る構造であり、 上記２本の杆状部材を伸縮駆動する油圧シリン
   ダが設けられており、かつ、 上記油圧シリンダを自動的に伸縮作動せしめる
   振動弁機構が設置されている、 油圧式シヨベル系掘削機を母体とした振動輾圧
   機兼破砕機。