JPH0957523A - 鎌型剪断機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上下顎の支軸に近い位置で、顎を開閉するシ
リンダの出力が小さくても、ワークを効率的に剪断でき
るようにすること。 【解決手段】 支軸８を回動中心として互いに開閉自在
に上顎１０及び下顎６を配設する。上顎１０及び下顎６
を油圧式シリンダ２０で開閉作動させる。下顎６の長手
方向に直線状の下刃２４を配設する。上顎１０の長手方
向に、下刃２４に臨んで凹の弧状をなす上刃２８を配設
する。上顎１０及び下顎６の閉動作に伴い、上刃２８と
下刃２４との間の空間が刃の先端側から基端側へと順次
閉塞される弧状とする。支軸８からシリンダ２０の軸線
に降ろした垂線の長さが、上顎１０及び下顎６の最大開
顎状態で最小で、かつ、上顎及び下顎の最小閉顎状態に
近付くにつれて最大となるよう設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上顎に弧状の上刃
を備え下顎に直線状の下刃を備えることによって、鋼材
や鉄筋などの被剪断ワークを小さなシリンダ出力で効率
よく剪断できるようにした鎌型剪断機に関する。

【０００２】

【従来の技術】パワーショベルのアーム又はブームの先
端にアタッチメントの一つとして着脱自在に装備される
剪断機において、鋼材や鉄筋などのワークを剪断する剪
断機の上下顎形状ないしブレード形状は、作業内容に応
じて種々の形状が開発提案されている。最も一般的な剪
断機は、上顎と下顎にそれぞれ配設された直線状の上刃
と下刃を、鋏状に開閉自在に交差させたものである。別
型式の剪断機として、上下刃の間に一旦くわえられた鋼
材が上下刃の間から先端外側に逃げることのないよう
に、上下刃の一方又は両方の中間部をく字状に屈曲させ
たものも知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の剪断機は次のよ
うな課題を有する。

【０００４】直線状の上下刃を支軸を中心として単に開
閉自在に交差させた剪断機では、 上下刃の間の空間が刃の先端側で広く基端側で狭い三
角形状となるため、ワークが主として支軸から遠い刃の
先端側で剪断されることになり、上下顎を駆動するシリ
ンダの出力がワークに効率的に作用しない。

【０００５】上下刃の先端でワークを挟みいわゆるピ
ックアップ作業をする場合に、上下刃の先端が左右にず
れているためワークを挟む時にワークが回ってしまい、
ワークを安定にピックアップすることができない。

【０００６】上下刃が直線状であるため、剪断時にワ
ークが刃の先端側に逃げやすい。

【０００７】また、く字状に屈曲した刃を有する剪断機
では上記の課題は解消されるが、の課題について
は、ワークが主として上下刃の中央部で剪断されるか
ら、刃の先端側で剪断するよりはシリンダの出力を効率
的に利用できるが、刃の基端部付近においてさらに効率
的な剪断をすることはできない。またの課題は依然と
して解決されないままである。さらに、新たな課題とし
て、

【０００８】刃をく字状に屈曲させると剪断時に屈曲
部に局部的に強い力が作用し、刃の他の部分に比較して
磨耗が激しく、刃の寿命が短くなる別の課題が生じる。

【０００９】本発明は前記課題〜を有効に解決すべ
く発明するに至ったものであって、その目的は、上下
顎の支軸に近い位置でワークを剪断すること、ワーク
が刃の先端側に逃げないようにすること、上下顎の先
端部でワークを回転させずに安定的にピックアップでき
るようにすること、刃に局部的に無理な力が作用しな
いようにすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明は、支軸を回動中心として互いに開閉自在に配設
された上顎及び下顎と、上顎及び下顎を開閉作動させる
シリンダと、下顎の長手方向に配設された直線状の下刃
と、上顎の長手方向に配設され、かつ、下刃に臨んで凹
の弧状をなす上刃であって、上顎及び下顎の閉動作に伴
い上刃と下刃との間の空間が刃の先端側から基端側へと
順次閉塞される弧状とされた上刃とを有する。

【００１１】この構成によって、上下刃に挟まれたワー
クは上下顎の閉動作に伴い刃の基端部側へ移動される。
刃の基端部は上下顎の支軸に最も近いから、上下顎を駆
動するシリンダの出力が効率的にワークに作用する。ま
た上刃が弧状をなし、従来の剪断機のようなく字状の屈
曲部がないため、刃に局部的な力の集中が起こらず、部
分的に激しい磨耗の発生が防止される。

【００１２】本発明の剪断機は、以上のようにワークが
刃の基端部に引き寄せられるだけでなく、シリンダの出
力がワークの実質的な剪断時に最大になるようにしてい
る。すなわち、支軸からシリンダの軸線に降ろした垂線
の長さが、上顎及び下顎の最大開顎状態で最小で、か
つ、上顎及び下顎の最小閉顎状態に近付くにつれて最大
となるよう設定している。シリンダの軸線に対する支軸
からの垂線長さが長いほど、てこの原理でワークに作用
する剪断力が大きくなり、前記の弧状の上刃の構成と相
俟って、出力の小さなシリンダにより効率的な剪断が可
能になる。

【００１３】また本発明の剪断機は、ピックアップ作業
に都合がよいように、上顎の先端部において上顎の厚み
方向に形成された嘴部と、下顎の先端部において下顎の
厚み方向に形成され、かつ、前記嘴部の軌跡の外側に隣
接したリップ部とを有する。この構成によって、地面上
にあるワークはその下側に上顎の嘴部を差し込まれる一
方、ワークの上側面はリップ部によって支えられ、嘴部
とリップ部とによってワークが安定姿勢で挾持される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一つの実施形態を
図に基づいて説明する。図１（Ａ）に示すように、本発
明に係る鎌型剪断機２は、左右一対の側板４ａ，４ａを
有する本体部４と、本体部４の前部に固定された下顎６
と、本体部４に支軸８を介して上下方向に回動自在に軸
支された上顎１０とを有する。本体部４の後部に固定さ
れたブラケット１２には２つの軸孔１６，１４が上下に
形成され、下側の軸孔１４に挿通される支軸がパワーシ
ョベルのアーム又はブームの先端に上下方向に回動自在
に軸支され、上側の軸孔１６に挿通される支軸が剪断機
２の上下揺動用のシリンダのピストンロッドの先端に軸
支される。一点鎖線で示すブラケット１８はブラケット
１２に代えて取付けられる旋回用ブラケットであって、
このブラケット１８と本体部４との間には旋回ブレーキ
機構（図示せず）が配設され、剪断機２にワーク等との
当接により一定以上の旋回モーメントが作用したとき
に、剪断機２を旋回モーメントの方向にゆっくりと回転
させる。また旋回ブレーキ機構にモータを組み込んで剪
断機２を自在に回転させる使用法も可能である。上顎１
０は油圧式シリンダ２０によって開閉駆動されるように
なっている。このシリンダ２０のピストンロッド下端
は、本体部４の下端に軸２２ａにて枢支され、シリンダ
２０の本体上端は、軸２２ｂにて上顎１０の後端部に枢
支されている。このようなシリンダ２０の配置構造とす
ることにより、傷付きやすいピストンロッドの表面を本
体部４によって保護することができる。

【００１５】下顎６は、詳しくは図１（Ｂ）（Ｃ）のよ
うに、本体部４の一方の側板４ａの前部から突出してお
り、その上側部に直線状の下刃２４が下顎６の長手方向
に配設されている。この下刃２４は矩形断面で所定長の
３本の刃２４ａ〜２４ｃを直線状に並べてボルトで着脱
自在に固定したもので、刃２４ａ〜２４ｃを上下表裏に
付け替えて４つの角部に形成された刃部を交換使用可能
にしている。

【００１６】下顎６の先端部は、図１（Ｂ）（Ｃ）のよ
うに、水平面内でＬ字状に屈曲して本体部４側に折り返
された抱持部２６を形成している。この抱持部２６は、
図２のように下顎６とは別体に製作されたコ字状の金具
で構成され、下顎６の先端部にボルトにて着脱自在に固
定される。

【００１７】抱持部２６の中間部の上部には、下顎６の
厚み方向すなわち水平方向に所定長で延びた挾持部３０
ａを有するリップ部３０が取付けられている。このリッ
プ部３０は図２のように下方に延びかつ開口した溝部３
０ｂを有し、この溝部３０ｂに抱持部２６の中間部を差
し込んだ後、ボルトにて抱持部２６に着脱自在に固定さ
れる。リップ部３０の挾持部３０ａは、通常は図３のよ
うに山形に尖った形状でよく、作業内容に応じて山形の
高さが図３（Ａ）（Ｂ）のように長短に異なったリップ
部３０−１，３０−２を使い分ける。また図３（Ｃ）の
リップ部３０−３のように上端を平坦にすると、特に平
たいワークの挾持に都合がよい。リップ部３０の裏側に
は、六角板状の先端下刃３６が角部を上に向けてボルト
にて着脱自在に取付けられている。この六角板状の先端
下刃３６は６つの辺々の前後両縁がそれぞれ刃を構成
し、周方向に回して付け替えて３回の替刃が可能であ
り、さらに表裏に付け替えて２回の替刃が可能であり、
合計６回の替刃が可能である。抱持部２６の先端内側面
には、四角板状の対向下刃３８がボルトにて着脱自在に
固定され、１つの対向下刃３８を周方向に回して付け替
えて４回の替刃が可能であり、さらに表裏に付け替えて
２回の替刃が可能であり、合計８回の替刃が可能であ
る。対向下刃３８は、上顎１０が閉じたときに上顎１０
の先端部の上刃２８ａ，２８ｂが配設された側とは反対
側における上顎１０外側部１０ａに摺接して、剪断に伴
う上顎１０のいわゆる横逃げを防止する。

【００１８】上顎１０は、詳しくは図１（Ａ）のように
全体として鳥の嘴状をなし、下顎６に向かって凹の弧状
をなす上刃２８が取付けられている。この上刃２８の弧
状は、詳しくは、上顎１０が閉じるに従い上刃２８と下
刃２４との間の空間が刃２４，２８の先端側から順に閉
鎖される形状とされている。上刃２８は、最も支軸８寄
りの第１上刃２８ａと、中間の第２上刃２８ｂと、先端
の第３上刃２８ｃと、上顎１０の先端上部に固定された
第４上刃２８ｄの合計４つで構成されている。第１及び
第２上刃２８ａ，２８ｂは、図１（Ａ）で上顎１０の向
う側にボルトにて着脱自在に固定され、上顎１０が閉じ
た時に下刃２４と摺接してワークを剪断するようになっ
ている。第１上刃２８ａと第２上刃２８ｂは、上下と表
裏の付け替えで４回の替刃が可能な対称形状とされてい
る。第３上刃２８ｃはほぼ三角形状をなし、上顎１０の
厚み方向全幅で配設され、その先端に上顎１０の厚み方
向すなわち水平方向に延びた鋭利な嘴部３４が形成され
ている。嘴部３４はそれ自体刃を構成し、下顎６に対す
る上顎１０の開閉動作により先端下刃３６の内側面と摺
接してワークを剪断するようになっている。第３上刃２
８ｃは、図１（Ａ）で下端において手前側と向う側にそ
れぞれ刃を有し、向う側の刃が下刃２４と摺接し、手前
側の刃が対向下刃３８と摺接するようになっている。ま
た第３上刃２８ｃは図１（Ａ）で上端においても同様に
手前側と向う側にそれぞれ刃を有し、表裏の付け替えに
より２回の替刃が可能である。第４上刃２８ｄは図１
（Ａ）の手前側において第３上刃２８ｃと隣接した上顎
１０の上部に、ボルトにて着脱自在に取付けられてい
る。第４上刃２８ｄは、上端において手前側と向う側に
それぞれわずかな弧状をなす刃を有し、表裏の付け替え
により２回の替刃が可能である。第４上刃２８ｄの刃
は、図２の抱持部２６の角部２６ａの内側と摺接し、ワ
ークとの摺接抵抗を極力減少させる。

【００１９】次に、本実施例の作用を図５のように地面
上に置かれた丸棒状のワークＷをピックアップし剪断す
る場合で説明する。まず図５（Ａ）のように、シリンダ
２０を短縮させて剪断機の上顎１０を開き、上顎１０と
下顎６を地面上のワークＷの前後に位置させる。次にシ
リンダ２０を伸長させて図５（Ｂ）のように上顎１０を
閉じる。ワークＷの下側に嘴部３４が差し込まれ、ワー
クＷが上刃２８と下刃２４との間にすくい上げられる。
上顎１０をさらに閉じると、図５（Ｃ）のように上刃２
８と下刃２４との間の空間が刃の先端側から順に閉塞さ
れ、それに伴いワークＷが刃の根元側に持ち上げられ剪
断が始まる。上顎１０が最後まで閉じてその先端部が図
５（Ｄ）のように完全に下顎６と重なると、上下刃２
８，２４の間の空間が完全に閉塞されワークＷの剪断が
完了する。

【００２０】以上、本発明の一実施例につき説明した
が、本発明は前記実施例に限定されることなく種々の変
形が可能である。例えば図６のように本体部４の長さを
長くした剪断機２を、パワーショベルのアームを外して
ブームの先端に取付けることにより、剪断機のいわゆる
リーチが適度に短くなって地面上のワークＷのピックア
ップ作業をより効率的に進めることができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は前述のように、上刃形状を弧状
にして上下顎の閉動作に伴いワークが刃の基端部側に引
き寄せられるようにしたから、小さなシリンダ出力によ
り効率的な剪断が可能になる。またワークを引き寄せ移
動させつつ剪断するので切れ味がよい。

【００２２】また本発明は、シリンダの軸線に対する上
下顎の支軸からの垂線長さを、上顎の閉動作の初期にお
いて最も短くする一方、実質的な剪断が進行する上顎閉
動作の終期において最も長くなるよう設定したから、上
顎の回転モーメントを上顎閉動作の終期において最大に
でき、弧状の上刃形状と相俟って、小さなシリンダ出力
でも効率的な剪断ができる。

【００２３】また本発明は、上顎の先端部に配設した嘴
部に対して下顎の先端部に配設したリップ部を左右方向
にずれない位置で配設したので、これら嘴部とリップ部
とによって地面上のワークを回転させることなく安定的
にピックアップ可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は鎌型剪断機の側面図、（Ｂ）は同平面
図、（Ｃ）は同底面図。

【図２】抱持部、リップ部、先端下刃及び対向下刃の分
解斜視図。

【図３】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はリップ部の異なる種類を
示す側面図。

【図４】（Ａ）は下顎の断面図、（Ｂ）は下顎の端面
図。

【図５】（Ａ）〜（Ｄ）はワークの剪断過程を示す剪断
機の側面図。

【図６】剪断機の変形例の側面図。

【符号の説明】

２ 鎌型剪断機 ６ 下顎 １０ 上顎 ２０ シリンダ ２４ 下刃 ２６ 抱持部 ２８ 上刃 ３０ リップ部 ３６ 先端下刃 ３８ 対向下刃

フロントページの続き (72)発明者 近藤 雅洋 大阪府大阪市北区大淀中３丁目８番２号 大淀ヂーゼル株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支軸を回動中心として互いに開閉自在に
   配設された上顎及び下顎と、 前記上顎及び下顎を開閉作動させるシリンダと、 前記下顎の長手方向に配設された直線状の下刃と、 前記上顎の長手方向に配設され、かつ、前記下刃に臨ん
   で凹の弧状をなす上刃であって、前記上顎及び下顎の閉
   動作に伴い上刃と下刃との間の空間が刃の先端側から基
   端側へと順次閉塞される弧状とされた上刃とを有する鎌
   型剪断機。
2. 【請求項２】 前記支軸から前記シリンダの軸線に降ろ
   した垂線の長さが、前記上顎及び下顎の最大開顎状態で
   最小で、かつ、前記上顎及び下顎の最小閉顎状態に近付
   くにつれて最大となるよう設定されている請求項１記載
   の鎌型剪断機。
3. 【請求項３】 前記上顎の先端部において上顎の厚み方
   向に形成された嘴部と、 前記下顎の先端部において下顎の厚み方向に形成され、
   かつ、前記嘴部の軌跡の外側に隣接したリップ部とを有
   する請求項１又は２記載の鎌型剪断機。