JP2004346493A

JP2004346493A - ツインヘッド型ハツリ機

Info

Publication number: JP2004346493A
Application number: JP2003141383A
Authority: JP
Inventors: Shingo Maruyama; 真悟丸山
Original assignee: Izumi Products Co
Current assignee: Maxell Izumi Co Ltd
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2023-05-20
Also published as: JP4099101B2

Abstract

【課題】軽量化を図ると共に、ツインヘッドの構造をシンプルにして部品点数を削減し、信頼性の高いツインヘッド型ハツリ機を提供する。
【解決手段】油圧ショベルのアーム２５先端に取付けられるバケットと交換可能な油圧アタッチメントであり、２つの回転ヘッド７、７を有するツインヘッド型ハツリ機１０であって、トップブラケット１、本体フレーム２、シャフト３、油圧モータ４、ヘッドガイド５、ベアリング６、回転ヘッド７および複数のビット９、９…とを備えた構成にした。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベルのアームに取り付ける油圧アタッチメントのひとつであり、ツインの回転ドラムの外周に取り付けられたビットによりコンクリート面のハツリ作業を行うツインヘッド型ハツリ機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、油圧ショベルの全景を示す斜視図である。図６に示すように、油圧ショベル２０は、進退移動するトラックフレーム２１、運転室（キャビン）２２と、リンク機構を形成するブーム２３、アーム２４およびバケット２５から構成され、これらのリンク機構を回動するために、ブームシリンダ２３ａ、アームシリンダ２４ａ、バケットシリンダ２５ａ等が配設されており、バケット２５には処理物をすくい上げるのに都合がよいようにツース２５ｃが備えられている。
【０００３】
図７は、従来の油圧ショベル２０のアーム２４に油圧アタッチメントを装着した様子を示す斜視図である。図７に示すように、この油圧ショベル２０のバケット２５を支持するピン１９、１９を引き抜き、バケット２５（図６参照）を取り外し、代わりに取り付けられたドラムカッター２６が知られている（例えば、特許文献１参照）。このドラムカッター２６は、１つの油圧モータを使用して２つのドラム２７、２７を回転させる構造であるため、高速の油圧モータを使用し、歯車減速機構を使って減速させて力を得る構造になっている。このドラムカッター２６は、主に土木工事において、硬質地盤を掘削する際に利用される。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６１−２２５４９４号公報（第図１、第図２、第図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このドラムカッター２６は、ビットに作用する切削抵抗が不安定であり、常に増減が激しく変化する。このため、切削時に振動が発生すると、構造が複雑で、部品点数が多い分、信頼性に欠け、油圧ショベルの故障が高いという問題があった。また、従来品は、２個の軸を有しているために、かなりの重量物となり、使い勝手が悪く、軽量化が望まれていた。
【０００６】
そこで、本発明は、このような従来の問題を解決するために創案されたものであり、軽量化を図ると共に、ツインヘッドの構造をシンプルにして部品点数を削減し、信頼性の高いツインヘッド型ハツリ機を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に記載のツインヘッド型ハツリ機は、油圧ショベルのアーム先端に着脱可能に取り付けられ、２つの回転ヘッドを有するツインヘッド型ハツリ機であって、前記アーム先端に接続されるトップブラケットと、前記トップブラケットに接続され、ベアリングのアウターレースが固定されて前記２つの回転ヘッドを支持する本体フレームと、前記本体フレームに設けられた貫通穴に挿入され、回転力を伝達するシャフトと、前記シャフトの左右端に接続され、出力軸に回転力を伝える油圧モータと、前記油圧モータの出力軸に接続され、前記ベアリングのインナーレースが固定され、ベアリングにより回転自在に軸支されたヘッドガイドと、前記ヘッドガイドに固定され、切刃となるビットを挿着するビットホルダが螺旋状に配列されて接合され、左右にそれぞれ配設された回転ヘッドと、前記回転ヘッドのビットホルダに挿着され、被加工物の上面をハツリする複数のビットと、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、ツインヘッドの構造がシンプルであり、シャフトを１本にして軽量化を図ると共に、部品点数が少なく、信頼性の高いツインヘッド型のハツリ機を提供することができる。また、ツインヘッド型ハツリ機は、軽量化されているので、ショベルによる取り回しも楽にできる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のツインヘッド型ハツリ機であって、前記ビットを挿着する前記ビットホルダは、１０〜３０°のリード角で配列されており、前記ビットホルダ間にリブを設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、ビットホルダは１０〜３０°のリード角で配列されており、それらの間にリブを設けたことにより、切削力に対するビットの踏ん張りを強く、変形を小さくすることができるため、ビットの刃先の欠けやチッピングがなく、寿命を長くすることが可能なツインヘッド型ハツリ機を提供することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のツインヘッド型ハツリ機であって、前記ビットホルダの配列と前記リブは、多条ねじのような螺旋状に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、ビットホルダの配列と螺旋状のリブは、多条ねじのような複数のリードを螺旋状に形成されたことにより、ビットホルダの個数を多く配置することができ、ビット１個あたりの切削負荷を分散させることができるため、効率のよいスムーズなハツリ、切削等ができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のツインヘッド型ハツリ機であって、前記本体フレームはピンにより接続され、反対側は前記トップブラケットにより包囲され、前記トップブラケットと前記本体フレームとの上下方向の隙間にクッションが挟持されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、上下方向の隙間にクッションが挟持されていることにより、ハツリ作業時に発生する円周方向の振動は、クッションにより吸収することができるので、ハツリ作業時に発生する振動が減少できる。また、ショベルに与える悪影響が少なくなり、ショベルの故障が減少すると共に、ショベルを運転する作業者に伝わる振動や騒音が少なく、作業者の負担も解消できる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のツインヘッド型ハツリ機であって、前記ベアリングはシール付ターンテーブル軸受であることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、シール付ターンテーブル軸受であることにより、コンパクトなツインヘッドが実現可能なツインヘッド型ハツリ機を提供することができる。かつシール付とすることにより、細かい砂等の侵入を防止することができる。さらに、このツインヘッド型ハツリ機は、十分な定格荷重を有し、スラスト方向、ラジアル方向の切削力に耐えることができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のツインヘッド型ハツリ機であって、前記ベアリングは前記ヘッドガイドの抜け止めとなることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、ヘッドガイドの抜け止めをベアリングのボールに機能させることにより、ヘッドカバーの現物合わせ加工が不要となり、組付けも簡単にすることが可能なツインヘッド型ハツリ機を提供することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態について、図を参照しながら詳細に説明する。
図１は、油圧ショベル２０にツインヘッド型ハツリ機１０を装着した全景を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すツインヘッド型ハツリ機１０のＣ矢視の正面図、（ｃ）は（ｂ）に示すＤ矢視の拡大側面図である。また、図２は図１（ａ）に示すＡ−Ａ線の断面図であり、図３は図１（ａ）に示すＢ矢視の側面図である。
図１に示すように、ツインヘッド型ハツリ機１０は、コンクリート舗装面、アスファルト舗装面、構造物表面のモルタル壁等の表面にハツリを行う油圧アタッチメントである。
ツインヘッド型ハツリ機１０は、バケット２５（図６参照）と交換可能であり、油圧ショベル２０のアーム２４の先端に、２本のピン１９、１９により固定されている。
図１、図２、図３に示すように、ツインヘッド型ハツリ機１０は、トップブラケット１、本体フレーム２、シャフト３、油圧モータ４、４、ヘッドガイド５、５、ベアリング６、６、回転ヘッド７、７および複数のビット９、９…から構成されている。
【００２０】
図２に示すように、トップブラケット１は、アーム２５の先端部にピン１９、１９によって接続される穴１ａ、１ａ、本体フレーム２を連結する穴１ｂ、１ｂを有し、油圧ソースを導く油圧マニブロック１３が固定され、油圧ホース１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）が接続されている。
本体フレーム２の左右対称に、それぞれリング２ｅ、リング２ｆがボルト２ｂによって本体フレーム２に一体に固定されており、そのリング２ｆの外周に設けられた溝にヘッド軸受１２が遊嵌されている。
また、ベアリング６のアウターレース６ａがリング２ｆの端面に固定されている。
【００２１】
図３に示すように、本体フレーム２は、右側のピン２ａ一本により接続されており、本体フレーム２の左側は、トップブラケット１に包囲されており、クッション２ｃは、本体フレーム２の左側の上面とトップブラケット１の下面の間に挟持されている。クッション２ｃは３枚重ねで挟持されており、アジャストボルト２ｅによって保持されている。また、クッション２ｄは、本体フレーム２の左側の下面と包囲したトップブラケット１の上面との間に１枚挟持されている。
このため、クッション２ｃ、２ｄによる弾性変形によってピン２ａを軸にして若干揺動することができるようになっている。クッション２ｃ、２ｄの材質はラバーであり、たとえば、ニトリルゴムが好適である。
その結果、ハツリ作業時に発生する円周方向の振動は、クッション２ｃ、２ｄにより吸収することができるので、スムーズな切削によるハツリができる。
一方、本体フレーム２の下部に設けられた貫通穴（図２参照）にはシャフト３が挿入され、シャフト３の両端部には、セレーションが刻設されている。
【００２２】
図２に示すように、油圧モータ４、４は、低速回転を可能にした油圧モータである。油圧モータ４は、本体フレーム２の中央に配設したシャフト３の両端に接続され、油圧モータ４の出力軸４ａの軸端外周にも、セレーションが刻設されている。このように、一本のシャフトに対し、左右に１個ずつ計２個の油圧モータ４を使用し、回転ドラム７、７の内部に組込む構造にすることにより、構造が簡単になり、主要な部分を覆うことができることから、直接の細かい砂等の侵入がなく、故障の発生を抑えられる。
【００２３】
ベアリング６は、シール付ターンテーブル軸受であり、図２に示すように、左右対称にアウターレース６ａとインナーレース６ｂとボール６ｃ、６ｃ…から構成されており、アウターレース６ａは本体フレーム２に固定され、インナーレース６ｂは、ヘッドガイド５に固定されている。ベアリング６のスラスト許容荷重は、例えば６３０ｋＮである。
【００２４】
ヘッドガイド５は、油圧モータ４の出力軸４ａのセレーションに噛み合い、ヘッドガイド５にベアリング６のインナーレース６ｂが固定され、左右にそれぞれ配設された回転ヘッド７が固定されている。ヘッドガイド５の抜け止めは、ベアリング６のボール６ｃに機能させることにより、ヘッドカバー５の現物合わせ加工が不要となる。
【００２５】
回転ヘッド７は、ドラム状に形成され、一端が中央に開口部７ａを有して閉鎖されており、この端部の内周面７ｂがヘッドガイド５の外周面に嵌合され、ヘッドガイド５の端面に固定されている。回転ヘッド７の開口部７ａには、細かい砂等の侵入を防止するためのＯリングを保持したヘッドカバー１１が挿入され、油圧モータ４の出力軸４ａの端面に固定されている。
また、ドラム状に形成されたヘッド７ｃには、ヘッド７ｃの内周面に密着したＯリングを介してヘッド軸受１２が設けられており、細かい砂等の侵入を防止する。ヘッド軸受１２は、ＭＣナイロンで形成されており、ＯリングとＭＣナイロンとの摩擦抵抗は極めて小さいため、Ｏリングの摩耗による損傷は少ない。ヘッド軸受１２と本体フレーム２のリング２ｅとリング２ｆとによって形成した溝の間には遊嵌されている。
さらに、ヘッド７ｃの端部には、本体フレーム２にシール（図示せず）が配置されており、常時ヘッド７ｃの内周面に当接しながら回転するため、細かい砂等の侵入を防止すると共に、ヘッド７ｃの端面には鋼板によるカバー（図示せず）が装着されており、粗い砂の侵入、水の浸入を防いでいる。
その結果、これらの対策により、信頼性の向上が図られている。
【００２６】
つぎに、図３に示すように、回転ヘッド７の外周には、ビット９、９…を挿着するビットホルダ８、８…が螺旋状に複数個配列されて接合されている。
図１（ｂ）に示すように、例えば、ビットホルダ８、８…の配列とリブ７ｄのリード角αは、回転ヘッド７の端面に対して１５°であり、しかも螺旋状に４条ねじのようになって形成されている。このように、ビットホルダ８の両サイドにリブ７ｄを螺旋状に設けたことにより、ビットホルダ８をリブ７ｄに溶接できるため、切削力に対するビットの踏ん張りが強く、また、回転ヘッド７の強度も強くなり変形が抑えられる。
【００２７】
図３に示すように、ビット９は、回転ヘッド７の外周面に直角に挿着されるように、放射線状にビットホルダ８が溶接されている。図１（ｃ）に示すように、のビットホルダ８には、ビット９を挿着するために平面視で角穴が設けられており、ビット９の抜け止め用ピンの挿入口として、正面視でも角穴が開口している。左右の回転ヘッド７、７にはそれぞれ２８個のビット９、９…が所定の位置に配置されており、高圧油が油圧モータに流入すると回転ドラム７、７は、反時計方向（図３）に回転し、アスファルト舗装やコンクリート表面のハツリを行う。
【００２８】
油圧装置より供給された作動油は、油圧ホース１４によって油圧マニブロック１３を経由して、左右に設けられた油圧モータ４、４へ供給される。油圧マニブロック１３から左右の油圧モータ４、４へは、図２に示すように、ＩＮ用油圧ホース１４ａ、ＯＵＴ用油圧ホース１４ｂおよびドレン用油圧ホース１４ｃがそれぞれ接続されている。
【００２９】
つぎに、図１、図２を参照して、ツインヘッド型ハツリ機１０の取付方法について説明する。まず、最初に油圧ショベル２０のバケット２５（図６参照）のピン１９、１９を抜いてバケット２５を取り外し、ツインヘッド型ハツリ機１０を取り付ける状態に支持して、トップブラケット１の穴１ａ、１ａ（図３参照）にピン１９、１９を差し込み、固定する。
油圧配管である油圧ホース１４を油圧ショベル２０の油圧装置と油圧マニブロック１３とを接続し、油圧モータ４、４を駆動可能にする。
油圧ホース１４は、ＩＮ用油圧ホース１４ａ、ＯＵＴ用油圧ホース１４ｂと、ドレン用油圧ホース１４ｃである。
【００３０】
ここで、ツインヘッド型ハツリ機１０によるハツリの動作について説明する。図４は、床面に対する動作を説明する説明図であり、図４（ａ）はハツリに入る前の姿勢を示す側面図、図４（ｂ）はハツリの開始を示す側面図、図４（ｃ）はハツリを行っている姿勢を示す側面図である。
図４（ａ）に示すように、ツインヘッド型ハツリ機（以下、ハツリ機という）１０は、回転ヘッド７を反時計方向（図３参照）に回転させて、ビット９による切り刃によって、例えばコンクリート面Ｆにハツリを行う。
最初に、アーム２４のバケットシリンダ２５ａ（図１参照）のピストンロッド２５ｂを伸長し、ハツリ機１０のビット９が見易い位置に姿勢を整える。
図４（ｂ）に示すように、アームシリンダ２４ａ（図１参照）の操作によって、被加工物であるコンクリート面Ｆに近づけ、位置を決め、バケットシリンダ２５ａの収縮によって、コンクリート面Ｆに徐々に切り込み、所定の深さｔまで切り込む。
つぎに、図４（ｃ）に示すように、アームシリンダ２４ａ、バケットシリンダ２５ａ等の操作によって、順次位置を変え、所定の深さｔを保持しながらハツリを行い、ハツリが完了する。
このように、油圧ショベル２０にハツリ機１０を装着することにより、従来から行われてきたたがねとハンマーによる手作業が機械化できる。
【００３１】
図５は、壁面に対する動作を説明する説明図であり、図５（ａ）はハツリに入る前の姿勢を示す側面図、図５（ｂ）はハツリの開始を示す側面図、図５（ｃ）はハツリを行っている姿勢を示す側面図である。
図５（ａ）に示すように、ハツリ機１０をアームシリンダ２４ａの操作によって、被加工物である例えば、構造物のモルタル壁面Ｗに近づけ、位置を決め、回転ヘッド７を回転させる。
図５（ｂ）に示すように、モルタル壁面Ｗにバケットシリンダ２５ａの伸長により、ビット９による切り刃によって、徐々にモルタル壁を切り込み、ハツリ作業を行う。
つぎに、図５（ｃ）に示すように、アームシリンダ２４ａ、バケットシリンダ２５ａ等の操作によって、順次位置を変え、所定の深さｔを保持しながらハツリを行い、ハツリが完了する。
【００３２】
なお、本発明はその技術思想の範囲内で種々の改造、変更が可能であり、本発明はこの改造、変更された発明にも及ぶことは当然である。たとえば、トップブラケット１と本体フレーム２と間の上下方向にクッションを介したが、クッションの材質は、ニトリルゴムの他にウレタンゴム、その他の合成ゴムを採用しても良い。また。バネ、ダンパー等メカニカルな物であっても構わない。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、ツインヘッドの構造がシンプルであり、シャフトを１本にして軽量化を図ると共に、部品点数が少なく、信頼性の高いツインヘッド型のハツリ機を提供することができる。また、ツインヘッド型ハツリ機は、軽量化されているので、ショベルによる取り回しも楽にできる。
【００３４】
請求項２に記載の発明によれば、ビットホルダは１０〜３０°のリード角で配列されており、それらの間にリブを設けたことにより、切削力に対するビットの踏ん張りを強く、変形を小さくすることができるため、ビットの刃先の欠けやチッピングがなく、寿命を長くすることが可能なツインヘッド型ハツリ機を提供することができる。
【００３５】
請求項３に記載の発明によれば、ビットホルダの配列と螺旋状のリブは、多条ねじのような複数のリードを螺旋状に形成されたことにより、ビットホルダの個数を多く配置することができ、ビット１個あたりの切削負荷を分散させることができるため、効率のよいスムーズなハツリ、切削等ができる。
【００３６】
請求項４に記載の発明によれば、上下方向の隙間にクッションが挟持されていることにより、ハツリ作業時に発生する円周方向の振動は、クッションにより吸収することができるので、ハツリ作業時に発生する振動が減少できる。また、ショベルに与える悪影響が少なくなり、ショベルの故障が減少すると共に、ショベルを運転する作業者に伝わる振動や騒音が少なく、作業者の負担も解消できる。
【００３７】
請求項５に記載の発明によれば、シール付ターンテーブル軸受であることにより、コンパクトなツインヘッドが実現可能なツインヘッド型ハツリ機を提供することができる。かつシール付とすることにより、細かい砂等の侵入を防止することができる。さらに、このツインヘッド型ハツリ機は、十分な定格荷重を有し、スラスト方向、ラジアル方向の切削力に耐えることができる。
【００３８】
請求項６に記載の発明によれば、ヘッドガイドの抜け止めをベアリングのボールに機能させることにより、ヘッドカバーの現物合わせ加工が不要となり、組付けも簡単にすることが可能なツインヘッド型ハツリ機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るツインヘッド型ハツリ機を装着した全景を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ矢視の正面図、（ｃ）は（ｂ）に示すＤ矢視の拡大側面図である。
【図２】図１（ａ）に示すＡ−Ａ線の断面図である。
【図３】図１（ａ）に示すＢ矢視の側面図である。
【図４】床面に対する動作を説明する説明図であり、（ａ）はハツリに入る前の姿勢を示す側面図、（ｂ）はハツリの開始を示す側面図、（ｃ）はハツリを行っている姿勢を示す側面図である。
【図５】壁面に対する動作を説明する説明図であり、（ａ）はハツリに入る前の姿勢を示す側面図、（ｂ）はハツリの開始を示す側面図、（ｃ）はハツリを行っている姿勢を示す側面図である。
【図６】従来の油圧ショベルの全景を示す斜視図である。
【図７】従来の油圧ショベル２０のアーム２４に油圧アタッチメントを装着した様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
１トップブラケット
１ａ、１ｂ穴
２本体フレーム
２ａピン
２ｂボルト
２ｃ、２ｄクッション
２ｅ、２ｆリング
３シャフト
４油圧モータ
５ヘッドガイド
６ベアリング
６ａアウターレース
６ｂインナーレース
６ｃボール
７回転ヘッド
７ａ開口部
７ｂ内周面
７ｃヘッド
７ｄリブ
８ビットホルダ
９ビット
１０ツインヘッド型ハツリ機（ハツリ機）
１１ヘッドカバー
１２ヘッド軸受
１３油圧マニブロック
１４油圧ホース
２０油圧ショベル
Ｆコンククリート面
Ｗモルタル壁面
α リード角

Claims

油圧ショベルのアーム先端に着脱可能に取り付けられ、２つの回転ヘッドを有するツインヘッド型ハツリ機であって、
前記アーム先端に接続されるトップブラケットと、
前記トップブラケットに接続され、ベアリングのアウターレースが固定されて前記２つの回転ヘッドを支持する本体フレームと、
前記本体フレームに設けられた貫通穴に挿入され、回転力を伝達するシャフトと、
前記シャフトの左右端に接続され、出力軸に回転力を伝える油圧モータと、
前記油圧モータの出力軸に接続され、前記ベアリングのインナーレースが固定され、ベアリングにより回転自在に軸支されたヘッドガイドと、
前記ヘッドガイドに固定され、切刃となるビットを挿着するビットホルダが螺旋状に配列されて接合され、左右にそれぞれ配設された回転ヘッドと、
前記回転ヘッドのビットホルダに挿着され、被加工物の上面をハツリする複数のビットと、
を備えたことを特徴とするツインヘッド型ハツリ機。
前記ビットを挿着する前記ビットホルダは、１０〜３０°のリード角で配列されており、前記ビットホルダ間にリブを設けたことを特徴とする請求項１に記載のツインヘッド型ハツリ機。
前記ビットホルダの配列と前記リブは、多条ねじのような螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のツインヘッド型ハツリ機。
前記本体フレームは、ピンにより接続され、反対側は前記トップブラケットにより包囲され、前記トップブラケットと前記本体フレームとの上下方向の隙間にクッションが挟持されていることを特徴とする請求項１に記載のツインヘッド型ハツリ機。
前記ベアリングは、シール付ターンテーブル軸受であることを特徴とする請求項１に記載のツインヘッド型ハツリ機。
前記ベアリングは、前記ヘッドガイドの抜け止めとなることを特徴とする請求項５に記載のツインヘッド型ハツリ機。