JPH11349095A - 自走式破砕機のホッパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホッパの保守点検を安全かつ容易に行え、ま
た耐摩耗性に優れた自走式破砕機のホッパを提供する。 【解決手段】 自走車体(20)上のホッパ(21)と破砕機と
を有し、外部からホッパ(21)に投入した被破砕物を破砕
機によって破砕して車体(20)外に排出自在とされた自走
式破砕機のホッパにおいて、ホッパ(21)の内壁(21a) 上
に複数枚の耐摩耗板(23)をそれぞれ脱着自在に有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート廃材
を所望サイズに破砕し再生し、また岩石等を所望サイズ
に破砕する等の自走式破砕機のホッパに関する。

【０００２】

【従来の技術】ホッパは投入物の落下を受けてその表面
が摩耗する消耗品である。そこで耐摩耗性を考慮した各
種ホッパが知られる。例えば次の通り。

【０００３】（１）実開昭６１−２０３６１２号公報に
は、図４〜図６に示すように、「ゴム板１の上面にセラ
ミック片２を付設してなるゴムライナーにおいて、上記
ゴム板１に穿設したボルト頭挿入透孔３の下端開口部に
ボルト頭受フランジ４をゴム板１側に配設し、ボルト頭
５の上面に付着したゴム片６を介して同ゴム片６の上面
にセラミック片２’を付設し、同セラミック片２’の上
面と上記ゴム板１上面のセラミック片２の上面とをほぼ
同一水準に配設してなる耐摩耗ライナー」が記載されて
いる。セラミック片２はゴム板１上面に多数付設され、
ボルトはホッパ基板９に穿設したボルト挿入透孔１０を
介して挿通され、ホッパ基板９の裏側においてワッシャ
１１及びナット１２に締結される。

【０００４】（２）鉱山用の大形ダンプトラックには、
そのベッセル底板を高強度鋼板で仕上げたり、またベッ
セル底板上にゴム板を付設したものが有る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで自走式破砕機
は、例えば建築現場で生ずるコンクリート等の廃材をコ
ンクリート用骨材として再生するために、また例えば採
岩現場でコンクリート用骨材を簡易製造するために廃材
や岩塊等を所望サイズに破砕する機械である。具体的に
は、図１を借用し説明すれば、自走車体２０上にホッパ
２１と破砕機（図示せず）とを有し、例えば油圧ショベ
ルやホイールローダ等の積み込み機械（図示せず）によ
ってホッパ２１に投入した被破砕物を破砕機によって所
望サイズに破砕し、車体２０外にベルトコンベア２２に
よって排出する。

【０００６】このような自走式破砕機は自走式であるた
めにトレーラ輸送可能なサイズとされるのが普通であ
る。ところが自走式破砕機は固定プラント式破砕機と比
較し、その自走機能に基づき格段の簡易的生産及び経済
的生産を達成することから、トレーラによって分割輸送
しも構わないから現場で自走し、そして高生産量を望
め、かつ硬岩でも破砕できる大出力かつ大形の自走式破
砕機が要請されている。前記図１はこのような大形自走
式破砕機の試作車外観斜視図である。

【０００７】ところが上記要請に対し上記従来技術を転
用しようとしても、巨大かつ高硬度の岩塊等に対し、た
だ単に車体２０を大形化し大出力化したり、またホッパ
を大形化し高強度化しただけでは、高効率破砕を行えな
い。具体的には次の通り。

【０００８】（１）実開昭６１−２０３６１２号公報の
技術では、摩耗はセラミック片２、２’に生ずる。とこ
ろが総てのセラミック片２、２’が均一に摩耗する訳で
はない。しかもこの技術はセラミック片２、２’を個々
に交換できる構造でない。即ち一部のセラミック片２、
２’が摩耗し、また破損すると、総てのセラミック片
２、２’をゴム板１と共に交換しなければならず、極め
て不経済である。しかも交換時のボルト着脱に際し、ワ
ッシャ１１及びナット１２がホッパ基板９からホッパの
外側に外れる構造である。このため交換作業はホッパ内
外に少なくともそれぞれ１名の作業者を配置しなければ
ならない。ところがこのような構造では、ホッパ２１の
高さが例えば２階建て家屋のように高い大形自走式破砕
機では、前記図１を参照し説明すれば、ホッパ２１の外
側の作業者が誤って転落する等の危険に晒される。そこ
で仮にホッパ２１外周に歩行面を加設したとする。とこ
ろでホッパ２１の開口横幅はこれが広いほど、被破砕物
の投入が容易である。かといってホッパ２１の開口横幅
が下部走行体の車幅よりも広いと操舵性が悪化する。か
かる実情において、上記のようにホッパ２１外周に歩行
面を加設すると、車幅が広くなるか又はホッパ２１の幅
が狭くなり、作業者転落等は防止できるが、操舵性又は
破砕作業効率が低下する。即ち実開昭６１−２０３６１
２号公報の技術をそのまま大形自走式破砕機のホッパに
転用することは好ましくない。

【０００９】（２）鉱山用の大形ダンプトラックのベッ
セルやその上のゴム板が摩耗するのは、ベッセル底板が
殆どである。しかも底板の摩耗はベッセルを傾斜させて
ベッセル中の岩塊等を車外に排出するときが殆どであ
る。ところが自走式破砕機のホッパ２１は内壁が斜面で
あるから、自走式破砕機の稼働時ではホッパ２１（即ち
内壁面）が常時摩耗する。即ちダンプトラックのベッセ
ルの耐摩耗構成をそのまま自走式破砕機のホッパに転用
することはできない。

【００１０】本発明は、上記要請及び従来技術の問題点
に鑑み、ホッパの保守点検を安全かつ容易に行え、また
耐摩耗性に優れた自走式破砕機のホッパを提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び効果】上記目的を達成
するため、本発明に係る自走式破砕機のホッパの第１発
明は、自走車体２０上のホッパ２１と破砕機とを有し、
外部からホッパ２１に投入した被破砕物を破砕機によっ
て破砕して車体２０外に排出自在とされた自走式破砕機
のホッパにおいて、ホッパ２１の内壁２１ａ上に複数枚
の耐摩耗板２３をそれぞれ脱着自在に有することを特徴
としている。

【００１２】上記第１発明によれば、一部の耐摩耗板２
３が摩耗し又は破損しても当該耐摩耗板２３だけを交換
でき、交換時間を短縮して効率のよい破砕作業を行え
る。即ちホッパの保守点検を容易に行える。

【００１３】第２発明は、上記第１発明の自走式破砕機
のホッパにおいて、内壁２１ａと各耐摩耗板２３との間
に緩衝部材２４を介在させたことを特徴としている。

【００１４】上記第２発明によれば、岩石等が耐摩耗板
２３上に落下しても、落下による衝突エネルギーを緩衝
部材２４が吸収し減衰させるため、耐摩耗板２３の耐摩
耗性が飛躍的に改善する。即ちホッパの保守点検を容易
に行え、かつ耐摩耗性に優れた自走式破砕機のホッパと
なる。

【００１５】第３発明は、上記第１又は第２発明の自走
式破砕機のホッパにおいて、耐摩耗板２３に第１孔２３
ａを有し、第１孔２３ａに対応する緩衝部材２４の位置
に第２孔２４ａを有すると共に、第２孔２４ａに対応す
るホッパ２１の壁の位置に第３孔２１ｂを有し、かつ第
３孔２１ｂ内又は第３孔２１ｂのホッパ２１の外壁２１
ｃの位置に雌ねじ部２５を固設し、第１、第２孔２３
ａ、２４ａに、外径が第３孔２１ｂの内径よりも大きい
中空カラー２６を遊嵌し、さらに頭部が第１孔２３ａよ
りも大きい雄ねじ２７を、ホッパ２１の内壁２１ａ側か
ら中空カラー２６の中空２６ａと第３孔２１ｂとの順に
挿入して雌ねじ部２５に締結したことを特徴としてい
る。

【００１６】上記第３発明によれば、次のような作用効
果を奏する。中空カラー２６の外径が第３孔２１ｂの内
径よりも大きい。従って雄ねじ２７を雌ねじ部２５に締
結すると、中空カラー２６はホッパ２１の内壁２１ａに
固定され立設される。一方、雄ねじ２７の頭部は耐摩耗
板２３の第１孔２３ａよりも大きく、かつ中空カラー２
６が第１、第２孔２３ａ、２４ａに遊嵌されている。従
って耐摩耗板２３上に被破砕物が落下すると、その衝撃
エネルギーが耐摩耗板２３を上下させ、緩衝部材２４を
伸縮させ、これにより衝撃エネルギーが緩衝部材２４に
吸収され、減衰される。つまり耐摩耗板２３の耐衝撃摩
耗が改善される。尚、上記「頭部が第１孔２３ａよりも
大きい雄ねじ２７」とは、いわゆる雄ねじ２７のいわゆ
るヘッドだけを指すのではなく、詳細を後述する実施例
に示すように、ヘッドよりも大径の平ワッシャ２８を介
して雄ねじ２７を雌ねじ部２５に締結するときはこの平
ワッシャ２８のサイズを含んだ意味である。また雌ねじ
部２５が第３孔２１ｂ内に刻設されるか、又は第３孔２
１ｂのホッパ２１の外壁２１ｃの位置に（溶接等によっ
て）固設さえているため、緩衝部材２４を脱着すると
き、雄ねじ２７を内壁２１ａ側から脱着させるだけでよ
い。つまり作業者は内壁２１ａ側だけに配置すればよ
く、安全作業を行え、またホッパ２１外周に歩行面を加
設する必要もないから、車幅を例えば下部走行体の横幅
に一致させることができ、作業者転落等は勿論なく、ま
た操舵性た破砕作業効率を向上させることができる。即
ちホッパの保守点検を安全かつ容易に行え、また耐摩耗
性に優れた自走式破砕機のホッパとなる。

【００１７】第４発明は、上記第１、第２又は第３発明
の自走式破砕機のホッパにおいて、耐摩耗板２３の下辺
２３ｂの一部又は総てに当接するストッパ部材２９をホ
ッパ２１の内壁２１ａに有することを特徴としている。

【００１８】上記第４発明によれば、次のような作用効
果を奏する。被破砕物が耐摩耗板２３上に落下すると、
耐摩耗板２３が傾斜しているために、落下による衝撃力
が耐摩耗板２３を斜面に沿って引き下げようとする。と
ころがストッパ部材２９がこの引き下げを停止させる。
即ち中空カラー２６、雄ねじ２７、雌ねじ部２５を大げ
さに巨大化する必要がなくなり、外観もスッキリする。

【００１９】第５発明は、上記第１、第２、第３又は第
４発明の自走式破砕機のホッパにおいて、垂直に対する
内壁２１ａの傾斜角θの平均値を３０°〜５０°内に収
めたことを特徴としている。

【００２０】上記第５発明は、図３に示す実験成績から
得たものである。このようにすると、耐摩耗板２３の耐
摩耗性と、フィーダ（図１の符号３０参照）による被破
砕物の送り速度とを好適にマッチングさせることがで
き、耐摩耗板２３に優れた耐摩耗性を付与でき、かつフ
ィーダ３０での被破砕物の送りを最適に行わせることが
できる。

【００２１】

【発明の実施の形態及び実施例】以下、本発明の好適な
実施例を図１、図２、図３を参照し説明する。例機は、
図１に示すように、例えばホッパ２１の上辺高さが２階
建ての家屋のように高い大形自走式破砕機であり、自走
車体２０上に漏斗状のホッパ２１と破砕機（図示せず）
とを有し、外部からホッパ２１を介して投入された被破
砕物を破砕機によって所望サイズに破砕し、車体２０外
にベルトコンベア２２によって排出自在とされている。

【００２２】かかる例機において、漏斗状のホッパ２１
は、その内側斜面２１ａ（漏斗内壁２１ａである）に複
数枚の耐摩耗板２３をそれぞれ脱着自在に設けてある。
耐摩耗板２３は例えば高張力鋼板である。尚、このよう
な高張力鋼板上（通常の構造用鋼板でも構わない）にテ
フロン樹脂をコーティングしても構わない。テフロン樹
脂が低摩擦係数部材だからである。

【００２３】従って一部の耐摩耗板２３が摩耗し又は破
損しても当該耐摩耗板２３だけを交換でき、交換時間を
短縮して効率のよい破砕作業を行える。尚、摩耗はカッ
ティング摩耗と、滑り摩耗と、衝撃摩耗とに大別され
る。従って高張力鋼板であれば、耐カッティング摩耗性
及び耐衝撃摩耗性が主に改善され、さらにまたテフロン
樹脂をコーティングしてあれば、耐滑り摩耗性も改善さ
れる。

【００２４】尚、図２は図１のＸ−Ｘ断面図であるが、
同図２に示すように、漏斗内壁２１ａと各耐摩耗板２３
との間には緩衝部材２４を挟んである。緩衝部材２４は
ゴム、板ばね、コイルばね、また場合によっては油圧式
ショックアブソーバ等であり、ともかく緩衝作用を有す
るである。

【００２５】このようにすると、岩石等が耐摩耗板２３
上に落下しても、落下による衝突エネルギーを緩衝部材
２４が吸収し減衰させるため、耐摩耗板２３の耐摩耗性
が飛躍的に改善される。

【００２６】また図１、図２に示すように、各耐摩耗板
２３には四隅にはそれぞれ第１孔２３ａを設けてある。
各第１孔２３ａに対応する緩衝部材２４の位置には第２
孔２４ａをそれぞれ設けてある。各第２孔２４ａに対応
するホッパ２１の漏斗壁の位置には第３孔２１ｂをそれ
ぞれ設けてある。各第３孔２１ｂのホッパ２１の漏斗外
壁２１ｃの位置には雌ねじ部２５を溶接してある。尚、
ホッパ２１の漏斗壁が厚いときは、雌ねじ部２５を第３
孔２１ｂ内に刻設しても構わない。そして第１、第２孔
２３ａ、２４ａに中空カラー２６を遊嵌してある。即ち
中空カラー２６はその外径が第１、第２孔２３ａ、２４
ａの内径よりも小さいために遊嵌されることになる。ま
たこの中空カラー２６はその外径が第３孔２１ｂの内径
よりも大きく、かつその長さは耐摩耗板２３の板厚と緩
衝部材２４の自由板厚との加算値よりも若干（本例では
約２ｍｍ）長くしてある。そして雄ねじ２７を平ワッシ
ャ２８と、中空カラー２６の中空２６ａと、第３孔２１
ｂとの順に貫入し、雌ねじ部２５に締結してある。

【００２７】このようにすると、中空カラー２６の外径
が第３孔２１ｂの内径よりも大きいために、雄ねじ２７
を雌ねじ部２５に締結すると、中空カラー２６はホッパ
２１の漏斗内壁２１ａに固定され立設される。一方、雄
ねじ２７の頭部は耐摩耗板２３の第１孔２３ａよりも大
きく、かつ中空カラー２６が第１、第２孔２３ａ、２４
ａに遊嵌されている。従って耐摩耗板２３上に被破砕物
が落下すると、その衝撃エネルギーが耐摩耗板２３を上
下させ、緩衝部材２４を伸縮させ、これにより衝撃エネ
ルギーが緩衝部材２４に吸収され、減衰される。つまり
耐摩耗板２３の耐衝撃摩耗が改善される。また中空カラ
ー２６の長さが耐摩耗板２３の板厚と緩衝部材２４の自
由板厚との加算値よりも若干（本例では約２ｍｍ）長く
してあるため、緩衝部材２４の伸び側において、耐摩耗
板２３が雄ねじ２７の頭部に衝突して雄ねじ２７を損傷
させる機会を少なくする。また雄ねじ２７が長い中空カ
ラー２６を介して雌ねじ部２５に締結されるので、軸力
が上がり、雄ねじ２７の耐折損性が向上する。また雌ね
じ部２５が第３孔２１ｂ内に刻設されるか、又は第３孔
２１ｂのホッパ２１の漏斗外壁２１ｃの位置に溶接され
ているため、緩衝部材２４を脱着するとき、雄ねじ２７
を漏斗内壁２１ａ側から脱着させるだけでよい。つまり
作業者は漏斗内壁２１ａ側だけに配置すればよく、安全
作業を行え、またホッパ２１外周に歩行面を加設する必
要もないから、車幅を例えば下部走行体の横幅に一致さ
せることができ、作業者転落等は勿論なく、また操舵性
た破砕作業効率を向上させることができる。

【００２８】尚、被破砕物が耐摩耗板２３上に落下する
と、耐摩耗板２３が傾斜しているために、落下による衝
撃力が耐摩耗板２３を斜面に沿って引き下げようとす
る。この力は中空カラー２６の側面で受けることもでき
るが、本実施例では同図２に示すように、耐摩耗板２３
の下辺２３ｂの一部（総てでもよい）に当接するストッ
パ部材２９をホッパ２１の漏斗内壁２１ａに設け、耐摩
耗板２３の引き下げを停止させている。

【００２９】このようにすると、中空カラー２６、雄ね
じ２７、雌ねじ部２５を大げさに巨大化する必要がなく
なり、外観もスッキリする。尚、耐摩耗板２３を多段配
置するときは、それぞれの耐摩耗板２３の下辺２３ｂに
当接するストッパ部材２９を設けてもよく、また各耐摩
耗板２３を端面で突合わせ配置するときは、最下段の耐
摩耗板２３の下辺２３ｂだけに当接するストッパ部材２
９を設けてもよい。

【００３０】尚、漏斗内壁２１ａの垂直に対する傾斜角
θの平均値を３０°〜５０°に収めるのが良いというこ
とが、図３の試験成績から得られる。即ち同図３は漏斗
内壁２１ａの垂直に対する傾斜角θと摩耗量δとの関係
特性図であるが、同図３に示す通り、漏斗内壁２１ａの
傾斜θが垂直に近いほど摩耗量δが大きくなり、約２０
°前後で極大化する。一方、水平に近い程、磨耗量δは
少なくなる（これは前記従来技術で述べた鉱山用の大形
ダンプトラックのベッセルの水平底板と同じであり、基
本的には落下による衝撃力が直接作用するが滑りがない
ためである）。但し、漏斗内壁２１ａに落下した被破砕
物がフィーダ３０（ホッパ２１の底面３０であり、図１
に示す）上に早く滑り落ちてフィーダ３０によって破砕
機内に素早く投下できる体制となるのが望ましい。即ち
耐摩耗板２３の耐摩耗性と、フィーダ３０による被破砕
物の送り速度とを好適にマッチングさせる範囲として、
同図３から範囲３０°〜５０°を採択することができ
る。

【００３１】尚、範囲３０°〜５０°は漏斗内壁２１ａ
の総てがこの範囲３０°〜５０°内の某一定角度である
べきという意味ではなく、部位毎に異なっても構わな
い。また某部位が範囲３０°〜５０°を越えているもの
であっても構わない。要するに漏斗内壁２１ａの平均傾
斜角θが範囲３０°〜５０°内であればよいということ
である。勿論、漏斗内壁２１ａの総ての部位の傾斜角θ
が範囲３０°〜５０°に納まることが望ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例なる自走式破砕機のホッパの外観斜視図
である。

【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。

【図３】漏斗斜面の傾斜角と摩耗量との関係特性図であ
る。

【図４】従来の耐摩耗ライナーを示す縦断面図である。

【図５】ボルト外し状態の図４のライナーの平面図であ
る。

【図６】ボルト取付状態の図４のライナーの縦断面図で
ある。

【符号の説明】

２０…自走車体、２１…ホッパ、２１ａ…内壁、２１ｂ
…第３孔、２１ｃ…漏斗外壁、２３…耐摩耗板、２３ａ
…第１孔、２３ｂ…下辺、２４…緩衝部材、２４ａ…第
２孔、２５…雌ねじ部、２６…中空カラー、２６ａ…中
空、２７…雄ねじ、２９…ストッパ部材、３０…フィー
ダ、θ…傾斜角。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒原 基樹 神奈川県川崎市川崎区中瀬３−20−１ 株 式会社小松製作所建設ロボット事業部内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自走車体(20)上のホッパ(21)と破砕機と
   を有し、外部からホッパ(21)に投入した被破砕物を破砕
   機によって破砕して車体(20)外に排出自在とされた自走
   式破砕機のホッパにおいて、ホッパ(21)の内壁(21a) 上
   に複数枚の耐摩耗板(23)をそれぞれ脱着自在に有するこ
   とを特徴とする自走式破砕機のホッパ。
2. 【請求項２】 内壁(21a) と各耐摩耗板(23)との間に緩
   衝部材(24)を介在させたことを特徴とする請求項１記載
   の自走式破砕機のホッパ。
3. 【請求項３】 耐摩耗板(23)に第１孔(23a) を有し、第
   １孔(23a) に対応する緩衝部材(24)の位置に第２孔(24
   a) を有すると共に、第２孔(24a) に対応するホッパ(2
   1)の壁の位置に第３孔(21b) を有し、かつ第３孔(21b)
   内又は第３孔(21b) のホッパ(21)の外壁(21c) の位置に
   雌ねじ部(25)を固設し、第１、第２孔(23a,24a) に、外
   径が第３孔(21b) の内径よりも大きい中空カラー(26)を
   遊嵌し、さらに頭部が第１孔(23a) よりも大きい雄ねじ
   (27)を、ホッパ(21)の内壁(21a)側から中空カラー(26)
   の中空(26a) と第３孔(21b) との順に挿入して雌ねじ部
   (25)に締結したことを特徴とする請求項１又は２記載の
   自走式破砕機のホッパ。
4. 【請求項４】 耐摩耗板(23)の下辺(23b) の一部又は総
   てに当接するストッパ部材(29)をホッパ(21)の内壁(21
   a) に有することを特徴とする請求項１、２又は３記載
   の自走式破砕機のホッパ。
5. 【請求項５】 垂直に対する内壁(21a) の傾斜角 (θ)
   の平均値を３０°〜５０°内に収めたことを特徴とする
   請求項１、２、３又は４記載の自走式破砕機のホッパ。