JPH1018609A - 破砕機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バックホーなどの作業台車のアーム先端に取
付け、両回動アームの開閉作動の際にシリンダが両側板
間で常にほぼ水平姿勢を保ち、基礎解体をはじめ太い柱
や梁などを効率よく破砕する。 【解決手段】 フレーム側板の内壁に案内レールを縦方
向に形成し、一方、前記シリンダのほぼ中間部に突起状
の支持部材を固着するとともに、案内レールと嵌合可能
な縦方向凹みを設けた１対のガイド部材を支持部材の両
側に配置し、両ガイド部材間を支持部材に回り止め接続
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、バックホーなどの
作業台車のアーム先端に取付ける破砕機に関し、対向す
る両回動アームの開閉作動によってコンクリート建造物
などを解体する破砕機に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート建造物の解体作業におい
て、基礎解体をはじめ太い柱や梁などの破砕には、対象
物に合わせ大きな開口幅を有する強力な破砕機が必要で
ある。この種の破砕機として、例えば、特公平２−１１
７０９号公報や特公平３−３６９８０号公報に示すよう
に、対向する１対の回動アームを１本の両動型シリンダ
で開閉する大開口幅の破砕機を主として使用している。

【０００３】 これらの破砕機では、１対の回動アーム
および両動型シリンダをフレーム両側板で支持するとと
もに、各側板に縦長孔を縦方向に沿って形成している。
両動型シリンダには、その筒壁からトラニオンピンを突
出させ、該トラニオンピンをフレーム側板の縦長孔に嵌
入する。このトラニオンピンは、明らかに回転可能な円
形断面であり、フレーム側板の縦長孔内においてこれ自
体で両動型シリンダの回転を抑制することはない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような形態の破砕
機では、回動アームの一方が先に破砕対象物に当たった
時、または対象物を噛むまでのアーム閉鎖行程やアーム
開口行程において、両動型シリンダが多少回動して傾斜
することにより、負荷の大きい方のピストンに作動遅れ
を生じやすい、この理由は、破砕機の作業姿勢によって
回動アームとシリンダピストンの自重が各ピストンに不
均等に作用したり、または各ピストンの摺動抵抗が厳密
には一致しないからである。例えば、特公平２−１１７
０９号公報では、トラニオンピンと縦長溝とを組み合わ
せても両動型シリンダの横揺れを完全には回避できず、
添付第４図の一点鎖線で示すように、該シリンダが傾い
て左右の回動アームの開口角度がアンバランスとなる場
合がある。

【０００５】 左右の回動アームに関して、その開口角
度がアンバランスの状態で回動アームが対象物を噛む
と、支持ピンから破砕歯までの垂直距離に左右のアーム
で差を生じ、破砕力は互いに相殺されずに支持フレーム
を回転しようとする偶力を発生する。この偶力は、破砕
機を取付けたバックホーのアームとブームに捻れ力を作
用させ、破砕機に無理な力が作用してバックホーを損傷
するなどという不具合が発現する。

【０００６】 また、前記のような構造の破砕機は、両
動型シリンダを支持するトラニオンピンの周囲と縦長溝
の内周面との間に、異物の噛み込みなどによる焼き付き
や異常摩耗が発生しやすい。この場合、トラニオンピン
および縦長溝には精密な仕上げ精度が要求されるため、
これらの補修作業に多くの手間と費用が掛かることにな
る。

【０００７】 本発明は、両動型シリンダを用いた破砕
機における１対の回動アームについて、その開閉動作を
左右ほぼ完全に同調させるかまたはアンバランスな動き
を限定的に規制する破砕機を提供することを目的とする
ものである。本発明の他の目的は、支持フレームを回転
しようとする過大な偶力が発生せず、ガイド部材の摩耗
や焼き付きなどの補修が容易に行える破砕機を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る破砕機１は、図１に示すように、フレ
ームを構成する２枚の側板２，２間の下方に、１対の回
動アーム３，３のほぼ中間部をピン１１でそれぞれ回動
自在に枢着し、両動型シリンダ５のピストンロッド端を
回動アーム３の後端部にそれぞれ回転可能に枢着し、ピ
ストン６，６の収縮と伸長により両回動アーム３，３を
開閉する。本発明において、両動型シリンダ５を用いる
ことは、該シリンダをアーム開閉時に両側板２，２間で
常にほぼ水平姿勢を保たせるために必要である。回動ア
ーム３，３の形状は、破砕機１がクラッシャ、鉄筋カッ
タまたはこの双方の機能を有する場合などに応じて適宜
変形させる。

【０００９】 破砕機１について、両側板２，２の内壁
に案内レール７を縦方向に形成するとともに、シリンダ
５のほぼ中間部に突起状の支持部材８を固着し、支持部
材８において例えばシリンダ軸線に対して直交方向の貫
通孔２８を設ける。案内レール７に嵌合可能な縦方向凹
み２９（図２参照）を設けた１対のガイド部材９，９
は、支持部材８の両側に配置し、両ガイド部材９，９間
を支持部材８の貫通孔２８を通過するピン１０によって
回り止め接続する。このような回り止め接続は、ピン１
０の代わりに、ガイド部材９の内壁面に孔２８に嵌入可
能な突起を形成したり、支持部材８の接触面にガイド部
材の盲孔に嵌入可能な突起を形成することで達成しても
よい。

【００１０】 支持部材８は、両動型シリンダ５のほぼ
中間において上向きまたは下向きに配置する。ガイド部
材９の側面形状は、図３に例示するように、縦方向凹み
２９に所定の長さを付与するために一般にＬ字形が好ま
しいけれども単なる直線状などでもよい。案内レール７
および凹み２９の断面形状は、図示のような矩形のほか
に半円形などでもよく、接触面にオイルレスメタルやベ
アリングを介在させてもよい。

【００１１】 １対のガイド部材９，９には、内壁面に
ピン孔２７を設け、支持部材８の貫通孔２８を通過する
ピン１０の両端を両ガイド部材９のピン孔２７に嵌入す
る。ピン孔２７において、ピン１０の嵌入部分が回転方
向に若干の隙間を有することにより、ピン１０の嵌入部
分における隙間の許容限度内で、両動型シリンダ５を左
右に限定的に傾斜可能に支持する。ピン１０およびピン
孔２７，２８の断面形状は、シリンダ５の回転を抑制で
きるならば、図示のような六角形または楕円形でも、周
囲に切り欠きを設けた円形ピン、スプラインまたはキー
付きピンなどのいずれでもよい。

【００１２】 図４では、シリンダ５のほぼ中間部にガ
イド部材３０，３０を直接固着し、両ガイド部材の外側
にそれぞれ案内レール７に嵌合可能な縦方向凹み３１を
設けている。図４の破砕機では、両回動アーム３，３の
開閉作動の際に、ガイド部材３０，３０を介してシリン
ダ５を案内レール７で支持することにより、シリンダ５
が両側板２，２間で常にほぼ水平姿勢を保ちながら案内
レール７に沿って上下する。

【００１３】 ガイド部材の縦方向凹みは、図７および
図８に示すように、両側板内壁の案内レール７よりも若
干幅広で且つ上下に向けて次第に広がるような正面形状
に構成してもよい。この構成により、ガイド部材９また
は３０と案内レール７との隙間の許容限度内で、両動型
シリンダ５を左右に限定的に傾斜可能に支持できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。破砕機１は、図１に例示するように、
フレームを構成する１対の矩形側板２，２間の下方に回
動アーム３，３をそれぞれ回動自在に枢着し、該フレー
ム上部に取り付けたブラケット１２を介してバックホー
などの作業台車に搭載する。ブラケット１２において、
作業台車のアーム１７の先端部と、該アームに設置した
シリンダ１９によって前後に回動するリンク１８とに対
してピン１６，１６で取り付け、シリンダ１９の伸縮作
動によって破砕機１を前後に自由に揺動できる。

【００１５】 ブラケット１２は、下方の水平部材１３
と、該水平部材の上面で並設する２枚の側板２，２とで
構成し、側板２，２の上方にピン１６，１６を挿通可能
な１対の貫通孔を形成する。ブラケット１２の下部にお
いて、回転部材１４を介してフレームを取り付けること
により、ブラケット１２に対して破砕機１が回転可能で
ある。破砕機１のフレームは、回転部材１４の下方の水
平部材１５と、該水平部材の下面に並設する１対のフレ
ーム側板２，２とで構成する。両側板２，２の下方に
は、それぞれ比較的大径の貫通孔を形成し、この貫通孔
に回動アーム３のほぼ中間部をピン１１で回転可能に軸
支する。

【００１６】 回動アーム３は、やや細長い直角三角形
状の側面を有し、その先端側の内面に破砕歯２１および
鉄筋などを切断するカッター刃２２を内向きに対設す
る。回動アーム３の後端部４は、両動型シリンダ５のピ
ストンロッド６の先端とピン２０で回転可能に連結し、
該両動型シリンダはフレーム側板２，２間に配置させ
る。回動アーム３，３の先端部は、両動型シリンダ５の
収縮と伸長により開閉し、回動アーム３，３間に噛んだ
コンクリートなどを破砕したり、鉄筋などを切断できる
ように構成している。

【００１７】 図１から図３に示す実施例では、破砕機
１のフレーム側板２，２の内壁面のほぼ中心において、
縦方向にそれぞれ案内レール７を形成する。一般に矩形
断面である案内レール７は、側板２の内壁面と一体また
は溶接によって固着し、両動型シリンダ５の上下移動に
対応できる長さを有する。一方、突起状の支持部材８
は、回動アーム３を開閉する両動型シリンダ５の中間部
に固着し、該シリンダの軸線に沿って上向きに延設す
る。支持部材８には、シリンダの軸線と直交して水平に
延びる六角形断面の貫通孔２８を形成し、組立時に貫通
孔２８の断面に対応する断面形状のピン１０を嵌装す
る。

【００１８】 Ｌ字形側面の１対のガイド部材９，９
は、支持部材８の両側に配置し、その垂直部の外端面に
案内レール７と嵌合する縦方向凹み２９を形成し、該凹
みによって案内レール７に沿ってガイド部材９つまりシ
リンダ５は上下方向に摺動可能である。ガイド部材９の
水平部の内端面には、ピン１０の両端部と対応する孔２
７を形成し、その水平部で支持部材８を両側から挟むよ
うに配置する。ガイド部材９，９は、ピン１０によって
回り止めした状態とし、シリンダ５とともにフレーム側
板２，２のレール７，７に嵌めることで破砕機１に組み
込む。

【００１９】 破砕機１において、各回動アーム３がピ
ン１１を支点にして回動すると、この回動に伴ってアー
ム後端のシリンダ連結部２０が上下移動することによ
り、回動アーム３，３の開閉に伴ってシリンダ５が上下
に移動する。この際に、両動型シリンダ５は、その左右
傾斜がガイド部材９と案内レール７で拘束されるため、
回動アーム３，３の開閉につれて水平姿勢を保ちながら
案内レール７，７に沿って上下移動する。この結果、１
対の回動アーム３，３は、相互に同調して開閉すること
になり、回動アーム３，３間に噛んだ破砕対象物を破砕
する際に、左右の回転モーメントが均等にバランスして
互いに相殺され、破砕機１のフレームに偏心荷重が作用
せず、バックホーなどの作業台車に無理なこじり力が作
用しなくなる。

【００２０】 また、図３から明らかなように、シリン
ダ５の自転は、該シリンダと接続するＬ字形のガイド部
材９，９,がフレーム側板２，２間に密に嵌り込んでい
るので阻止され、シリンダ５の配管接続ポートは常に同
じ方向に位置している。このため、シリンダ５へのホー
スが破砕機１の駆動中に捻れたり、該シリンダに巻き付
いて切断されることがない。

【００２１】 ピン１０の嵌合に際して、シリンダ５と
一体の支持部材８の貫通孔２８またはガイド部材９のピ
ン孔２７，２７の少なくとも一方を、該ピンの回転方向
に対して若干の隙間を有するように設計すると好まし
い。貫通孔２８またはピン孔２７，２７の隙間により、
その許容範囲内でシリンダ５を限定的に左右に傾斜可能
に支持することができる。

【００２２】 シリンダ５が限定的に傾斜できることに
より、回動アーム３，３の回転に自由度が増し、両回動
アーム間で噛んだ破砕対象物を破壊したときに発生する
アーム３の急激な変位動による衝撃をやわらげる。シリ
ンダ５は、ガイド部材９と案内レール７との摺動部で応
力を高めることなくアーム３の回動にスムーズに追従
し、左右のアーム３，３の開閉作動に僅かな誤差を許容
しながら両者を同調させる。この開閉作動の誤差は僅か
なため、アーム支点のピン１１から破砕歯２１の作用点
までの距離の左右の誤差は無視できる範囲であり、破砕
機１に偏荷重が殆ど発生しない。

【００２３】 次に、図４から図６に示す変形例を説明
すると、破砕機２３の基本構成は前記の実施例と実質的
に同じである。破砕機２３では、フレーム側板２，２の
内壁のほぼ中心に案内レール７，７を縦方向に形成し、
一方、破砕アーム３，３を開閉する両動型シリンダ５の
ほぼ中間の両側面にガイド部材３０，３０を直接固着す
る。ガイド部材３０は、シリンダ５の胴部からその軸線
と直交状にほぼ水平に外方へ突出し、その突出面に縦方
向凹み３１を形成する。

【００２４】 両ガイド部材３０の凹み３１は、フレー
ム側板２の案内レール７に沿って上下方向へ摺動可能で
ある。両動型シリンダ５は、凹み３１，３１を案内レー
ル７，７に嵌めて組み込み、回動アーム３，３の開閉に
つれてシリンダ５が側板２，２間で水平姿勢を保ちなが
ら案内レール７，７に沿って上下する。

【００２５】 破砕機２３において、シリンダ５は、左
右の傾斜を拘束されてほぼ水平の姿勢を保ち、この状態
で上下動するので、両方の回動アーム３，３は同調しな
がら開閉する。この開閉作動により、回動アーム間に噛
んだ破砕対象物を破砕する際に、左右の回動アーム３，
３の回転モーメントが均等にバランスして互いに相殺さ
れ、破砕機２３のフレームには偏心荷重が作用せず、取
り付け台車に無理なこじり力が作用しない。シリンダ５
の自転は、ガイド部材３０に形成した縦方向凹み３１を
フレーム側板２，２の案内レール７，７で支持すること
で規制し、これによってシリンダ５の配管接続ポートは
前記と同様に常に同じ側に位置している。

【００２６】 一般に、ガイド部材３０に形成した縦方
向凹み３１の内寸は、案内レール７の横幅より大きくな
るように定め、案内レール７との間に若干の隙間をもた
せると好ましい。この隙間の許容範囲内で、破砕機２３
はシリンダ５を限定的に左右に傾斜可能に支持する。

【００２７】 図７及び図８では、ガイド部材４０に
は、その突出面に案内レール７の幅より若干幅広の縦方
向凹み４１を形成し、該凹みの横断面は矩形状である。
凹み４１の内寸は、その中央部を平行に定め、その上下
部分において上方または下方に向けて次第に左右に広が
るテーパ部４２，４３を形成する。シリンダ５をフレー
ム側板２，２間に収納すると、凹み４１が案内レール７
と嵌合し、該シリンダを上下方向に摺動可能に支持す
る。凹み４１の中央部がレール７より若干幅広になり、
且つ上下部分４２，４３がテーパ状に広がっていること
により、この隙間の許容限度内でシリンダ５を左右に傾
斜可能に支持する。

【００２８】 アーム３に急激な変位動は、回動アーム
３，３間に噛んだ破砕対象物を破砕したときに発生し、
一時的に左右のアーム３，３の閉鎖作動に若干の誤差が
生じさせる。この場合、傾斜角度の大きいアーム３の側
にシリンダ５が傾くけれども、この傾きはガイド部材４
０の縦方向凹み４１のテーパ部４２，４３と案内レール
７との隙間の範囲内で限定的に許容され、破砕機２３自
体に衝撃的な外力が作用することを回避できる。シリン
ダ５に若干の傾斜を許容することにより、破砕機２３に
偏荷重が殆ど発生しない。

【００２９】 なお、案内レール７または凹み３１，４
１には、その接触面にオイルレスメタルやベアリングを
取り付けてもよい。オイルレスメタルやベアリングを介
在させると、摺動部分の摩擦抵抗が少なくなってシリン
ダ５の追従性が改善され、該シリンダがよりスムーズに
回動アーム３の開閉に同調し、且つ摺動部分の耐摩耗性
も大幅に改善することができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明の破砕機では、左右の回動アーム
の開閉抵抗に若干の誤差がある場合でも、フレーム側板
内壁に縦方向に形成した案内レールと、シリンダ中間部
を支持するガイド部材の縦方向凹みとの嵌合により、両
回動アームの閉開動作に併せてシリンダをほぼ水平姿勢
を保ちながら上下動させ、これに伴って左右のアームが
同調して開閉する。このため、両回動アームは、破砕機
の縦方向中心線に対して常にほぼ対称の開口角度で被破
砕物を噛むことにより、該アームに作用する回転モーメ
ントが相互に相殺され、破砕に伴うねじれ力が破砕機ま
たはこれを取付けたバックホーに作用することがなく、
所定の破砕力を効果的に被破砕物に作用させることがで
きる。

【００３１】 本発明の破砕機は、両動型シリンダを上
下動させるためにガイド部材の縦方向凹みを案内レール
に沿って摺動させることでいわゆる回転部分が無く、該
シリンダが必要以上に傾いて左右の回動アームの開口角
度がアンバランスとなる事態を回避する。この際に、縦
方向凹みと案内レールとの間に若干の隙間があると、水
平姿勢の保持という機能を実質的に損なわずに、シリン
ダに限定的な傾斜だけを許容して過大な内部応力を発生
させないという利点があり、しかも縦方向凹みおよび案
内レールに精密仕上げを必要としないので、製作時の加
工や補修が容易に行えて経済的である。

【００３２】 また、フレーム側板の案内レールまたは
縦方向凹みの側面にオイルレスメタルなどを取り付ける
と、摺動部分の摩擦抵抗が少なくなって両動型シリンダ
の追従性を改善することができる。オイルレスメタルな
どの介在物は、案内レールまたは縦方向凹みの摩耗が進
行してガタツキが多くなったり焼き付いた場合に、それ
を交換するだけで修正・復旧が容易に完了し、保守経費
を大幅に軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る破砕機をバックホーのアーム先
端に取付けた状態を示す概略正面図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿って拡大して示す部分断
面図である。

【図３】 図２のＢ−Ｂ線に沿って拡大して示す部分断
面図である。

【図４】 本発明の変形例である破砕機を示す概略正面
図である。

【図５】 図４のＣ−Ｃ線に沿って拡大して示す部分断
面図である。

【図６】 図５のＤ−Ｄ線に沿って拡大して示す部分断
面図である。

【図７】 ガイド部材の変形例を示すシリンダの部分正
面図である。

【図８】 図７のシリンダの部分平面図である。

【符号の説明】

１ 破砕機 ２ フレーム側板 ３，３ 回動アーム ５ 両動型シリンダ ６ ピストンロッド ７ 案内レール ８ 支持部材 ９ ガイド部材 １０ ピン ２８ 貫通孔 ２９ 縦方向凹み

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームを構成する２枚の側板間の下方
   に１対の回動アームをそれぞれ回動自在に枢着するとと
   もに、両動型シリンダのピストンロッド端を両回動アー
   ムの後端部にそれぞれ回転可能に枢着し、両ピストンの
   収縮と伸長によって両回動アームを開閉する破砕機にお
   いて、前記側板の内壁に案内レールを縦方向に形成し、
   一方、前記シリンダのほぼ中間部に突起状の支持部材を
   固着するとともに、案内レールと嵌合可能な縦方向凹み
   を設けた１対のガイド部材を支持部材の両側に配置し、
   両ガイド部材間を支持部材に回り止め接続することによ
   り、両回動アームの開閉作動の際にシリンダが両側板間
   で常にほぼ水平姿勢を保っている破砕機。
2. 【請求項２】 支持部材においてシリンダ軸線に対して
   直交方向の貫通孔を設け、且つ１対のガイド部材におい
   てそれぞれ外壁面に縦方向凹みおよび内壁面にピン孔を
   設け、支持部材の貫通孔を通過するピンの両端を両ガイ
   ド部材のピン孔にそれぞれ嵌入すると、ピン嵌入部分が
   回転方向に若干の隙間を有することにより、ピンの嵌入
   部分における隙間の許容限度内で両動型シリンダを左右
   に限定的に傾斜可能に支持する請求項１記載の破砕機。
3. 【請求項３】 フレームを構成する２枚の側板間の下方
   に１対の回動アームをそれぞれ回動自在に枢着するとと
   もに、両動型シリンダのピストンロッド端を両回動アー
   ムの後端部にそれぞれ回転可能に枢着し、両ピストンの
   収縮と伸長によって両回動アームを開閉する破砕機にお
   いて、前記両側板の内壁に縦方向に案内レールを形成
   し、一方、前記シリンダのほぼ中間部にガイド部材を固
   着し、両ガイド部材の突出面にそれぞれ案内レールに嵌
   合可能な縦方向凹みを設けることにより、両回動アーム
   の開閉作動の際にシリンダが両側板間で常にほぼ水平姿
   勢を保っている破砕機。
4. 【請求項４】 ガイド部材の縦方向凹みは、両側板内壁
   の案内レールよりも若干幅広で且つ上下に向けて次第に
   広がる正面形状であり、前記凹みと案内レールとの嵌合
   隙間の許容限度内で両動型シリンダを左右に限定的に傾
   斜可能に支持する請求項１または３記載の破砕機。
5. 【請求項５】 案内レールと縦方向凹みの接触面におい
   て、該案内レールまたは縦方向凹みのいずれかにオイル
   レスメタルまたはベアリングを介在させる前記請求項の
   いずれかに記載の破砕機。