(57)【要約】【課題】磁気吸着機能を有するマグネット部、切断機能を有するカッター部、及び挟持機能を有するフォーク部を備えた複合アタッチメントにおいて、カッター部の切断機能を向上させた複合アタッチメント、及び作業機械を提供する。【解決手段】作業機械１００のアーム２２の先端部に装着して用いる複合アタッチメント１であって、励磁および消磁可能な磁気吸着面３２を有するマグネット部３０と、被処理材を切断するためのカッター部４０と、被処理材を挟持するためのフォーク部５０と、を備え、カッター部４０が、平面視でマグネット部３０に重ならないようにマグネット部３０の側方に配置されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械のアームの先端部に装着して用いる複合アタッチメントであって、
励磁および消磁可能な磁気吸着面を有するマグネット部と、
被処理材を切断するためのカッター部と、
被処理材を挟持するためのフォーク部と、を備え、
前記カッター部が、平面視で前記マグネット部に重ならないように前記マグネット部の側方に配置されていることを特徴とする複合アタッチメント。
【請求項２】
前記カッター部は、前記マグネット部の磁気吸着面よりも突出しないように構成されている、請求項１に記載の複合アタッチメント。
【請求項３】
前記カッター部は、前記マグネット部の側方に固定された固定刃と、
前記固定刃に対して回動可能に構成された可動刃とを有する、請求項１又は２に記載の複合アタッチメント。
【請求項４】
前記カッター部は、前記可動刃を回動させるカッター用シリンダと、前記カッター用シリンダを外側から覆うシリンダカバーと、を有する、請求項３に記載の複合アタッチメント。
【請求項５】
前記シリンダカバーには、該シリンダカバーの内部を確認可能な開口部と、該開口部を閉塞可能な蓋部と、が設けられている、請求項４に記載の複合アタッチメント。
【請求項６】
前記カッター部は、前記マグネット部に対して着脱可能に締結固定されている、請求項１〜５の何れか一項に記載の複合アタッチメント。
【請求項７】
前記フォーク部は、
前記作業機械のアームの先端側に、回動可能に保持された挟持アームと、
前記マグネット部と一体に設けられたアーム受部とで、被処理材を挟み込むように構成されている、請求項１〜６の何れか一項に記載の複合アタッチメント。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載の複合アタッチメントをアームの先端部に備えることを特徴とする作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械のアームの先端部に装着して用いられる複合アタッチメント、及び当該複合アタッチメントを備えた作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、廃棄物のリサイクル処理の現場等においては、被処理材の切断（破砕）、及び、運搬車両への積み込み等の複数の作業を行う作業機械が必要となる。このような処理作業の際に使用する作業機械としては、アームの先端部に、鉄スクラップ等の被処理材を磁気吸着して車両に積み込むためのリフティングマグネットを備えたものや、被処理材を切断処理するカッター部を備えたものや、及び、挟持アームで被処理材を挟持して運搬するためのフォーク部を備えたもの等が知られている。
【０００３】
上記のような複数の異なる作業を行う際、作業の種類毎に別々の作業機械を使用していると、複数の作業機械を配置するための広い空間（スペース）が必要となるだけでなく、作業機械を全て準備しなければならず、費用の増大も問題となる。
【０００４】
このため、作業機械のアームの先端部に装着可能な複数種類のアタッチメントを機能ごとに用意しておき、処理作業の種類に応じて付け替えて用いることが知られている。これによれば、１台の作業機械（ベースマシン）を効率的に利用して複数の処理作業を行うことができる。
【０００５】
しかしながら、上記のようなアタッチメントの交換は時間が掛かる上に、重量の大きなアタッチメントを人の手で交換する際には安全面でも注意が必要となる。
【０００６】
このような問題に対して、例えば特許文献１には、ショベル系掘削機のアタッチメントとして、励磁及び消磁可能なマグネット部と、マグネット部の上部に設けられた被処理材を切断可能な切断機構と、被処理剤を把持（挟持）可能な挟持アームとを備えた作業機械が提案されている。このアタッチメントによれば、被処理材が長尺材、嵩張る部材、または相互に連なる部材である場合に、切断機構を用いて被処理材を切断することで、積込み作業の効率を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１３６８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１のアタッチメントにあっては、切断機構（カッター部）が、マグネット部の上部に重なるように配置されているため、刃の可動範囲が制限され易く、体積の大きな被処理材を切断することは困難である。また、特許文献１の切断機構は、電線やケーブル等の線材を固定刃と可動刃との間に挿入配置して切断するように構成されているため、地面に接した状態で置かれた線材等を切断することは困難であった。
【０００９】
それゆえ本発明は、磁気吸着機能を有するマグネット部、切断機能を有するカッター部、及び挟持機能を有するフォーク部を備えた複合アタッチメントにおいて、カッター部の切断機能を向上させた複合アタッチメント、及び当該複合アタッチメントを備えた作業機械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】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の複合アタッチメントは、作業機械のアームの先端部に装着して用いる複合アタッチメントであって、
励磁および消磁可能な磁気吸着面を有するマグネット部と、
被処理材を切断するためのカッター部と、
被処理材を挟持するためのフォーク部と、を備え、
前記カッター部が、平面視で前記マグネット部に重ならないように前記マグネット部の側方に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
なお、本発明の複合アタッチメントにあっては、前記カッター部は、前記マグネット部の磁気吸着面よりも突出しないように構成されていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の複合アタッチメントにあっては、前記カッター部は、前記マグネット部の側方に固定された固定刃と、
前記固定刃に対して回動可能に構成された可動刃とを有することが好ましい。
【００１３】
また、本発明の複合アタッチメントにあっては、前記カッター部は、前記可動刃を回動させるカッター用シリンダと、前記カッター用シリンダを外側から覆うシリンダカバーと、を有することが好ましい。
【００１４】
また、本発明の複合アタッチメントにあっては、前記シリンダカバーには、該シリンダカバーの内部を確認可能な開口部と、該開口部を閉塞可能な蓋部と、が設けられていることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の複合アタッチメントにあっては、前記カッター部は、前記マグネット部に対して着脱可能に締結固定されていることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の複合アタッチメントにあっては、前記フォーク部は、
前記作業機械のアームの先端側に、回動可能に保持された挟持アームと、
前記マグネット部と一体に設けられたアーム受部とで、被処理材を挟み込むように構成されていることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の作業機械は、上記の何れかの複合アタッチメントをアームの先端部に備えることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の作業機械は、上記何れかのアタッチメントを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、磁気吸着機能を有するマグネット部、切断機能を有するカッター部、及び挟持機能を有するフォーク部を備えた複合アタッチメントにおいて、カッター部の切断機能を向上させた複合アタッチメント、及び当該複合アタッチメントを備えた作業機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態である複合アタッチメントを作業機械のアームの先端部に装着した状態を示す側面図である。
【図２】図１に示す複合アタッチメントの拡大図である。
【図３】図２に示す複合アタッチメントの正面図である。
【図４】図２に示す複合アタッチメントの平面図である。
【図５】図１の複合アタッチメントを用いて地面に置かれた被処理材を切断する様子を示す図である。
【図６】図１の複合アタッチメントのフォーク部の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明をより具体的に例示説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る複合アタッチメント１を備えた作業機械１００の一例を示す側面図である。
【００２２】
図１に示す作業機械１００は、所謂「油圧ショベル」等をベースマシンとするものであり、地面を走行可能な走行体１０と、走行体１０の上方に配置された旋回体２０とを備える。
【００２３】
走行体１０は、左右のクローラ１１（履帯）が周回駆動することにより、地面の上を任意の方向に走行可能に構成されている。走行体１０の具体的な構成については、特に限定されない。
【００２４】
旋回体２０は、走行体１０に対して旋回自在に設けられている。旋回体２０は、ブーム２１と、アーム２２と、エンジン等の駆動機構２３と、油圧機構２４と、運転席２５とを備えている。
【００２５】
ブーム２１は、旋回体２０に対して、上下方向に回動可能に設けられている。ブーム２１には、伸縮可能な油圧シリンダ等のブーム用シリンダ２６が連結され、ブーム用シリンダ２６の作動（伸縮）によりブーム２１を上下に回動させることができる。ブーム用シリンダ２６の基端部は、旋回体２０に連結されている。
【００２６】
また、ブーム２１の先端部には、ブーム２１に対して回動可能にアーム２２が取り付けてある。アーム２２には、油圧シリンダ等のアーム用シリンダ２７が連結され、アーム用シリンダ２７の作動によりアーム２２を回動させることができる。アーム用シリンダ２７の基端部は、ブーム２１に連結されている。
【００２７】
ここで、旋回体２０に対してブーム２１の基部を回動可能に支持している回動軸２８と、ブーム２１に対してアーム２２の基部を回動可能に支持している回動軸２９とは、平行に設定してある。したがって、ブーム２１及びアーム２２は相互に同一の平面内で回動することとなる。
【００２８】
油圧機構２４は、ブーム用シリンダ２６、アーム用シリンダ２７、及び後述するアタッチメント用シリンダ３５等の各種油圧シリンダに、油圧配管を通じて作動油を供給する油圧モータ、油圧ポンプ等を有する。ここで、例えば油圧回路の切替え機構を採用することにより、共通の油圧機構２４を用いて各種油圧シリンダを作動することができる。これにより、油圧機構２４の肥大化及び重量増加を抑制することができ、小型化及び軽量化を図ることができる。また、油圧機構２４を構成する油圧モータ、油圧ポンプ、切替え機構等の各構成要素は、旋回体２０における運転席２５の後方部に限らず、ブーム２１、アーム２２等に配置してもよい。
【００２９】
運転席２５は、旋回体２０に設けてあり、運転席２５には、作業機械１００を運転、操作するための各種の操作手段が設けてある。操作手段は、上記ブーム２１及びアーム２２、並びに、複合アタッチメント１におけるマグネット部３０、カッター部４０及びフォーク部５０の操作を行うことができるように構成されている。
【００３０】
複合アタッチメント１は、アーム２２の先端部に着脱可能に装着されている。図２は、図１の部分拡大図であり、図３は複合アタッチメント１の正面図であり、図４は複合アタッチメント１の平面図である。
【００３１】
複合アタッチメント１は、励磁および消磁可能な磁気吸着面３２を有するマグネット部３０と、被処理材を切断するためのカッター部４０と、被処理材を挟持するためのフォーク部５０と、を備える。また、複合アタッチメント１は、カッター部４０が、図４に示すように、磁気吸着面３２に対して垂直な方向から見た平面視でマグネット部３０に重ならないようにマグネット部３０の側方に配置されている。
【００３２】
マグネット部３０は、略円盤状の本体部３１と、本体部３１の下面に設けられた磁気吸着面３２とを有する。マグネット部３０は、アーム２２の先端部に設けられた回動軸３３を中心としてアーム２２に対して回動可能に保持されている。マグネット部３０は、リンク部材３４を介して本体部３１に連結された油圧シリンダ等のアタッチメント用シリンダ３５の作動により回動させることができる。アタッチメント用シリンダ３５の基端部は、アーム２２に連結されている。
【００３３】
本体部３１は、内部に電磁コイルを備えた電磁石が設けられており、運転席２５に設けられたマグネット部３０の作動スイッチをオンにすると電磁力が発生し、磁気吸着面３２が励磁されて磁気吸着可能となる。これにより、作業機械１００は、鉄スクラップ等の被処理材を磁気吸着面３２で吸着し、吊上げ、所定の位置に搬送することができる。したがって、例えば、被処理材を磁気吸着面３２で吸着し、運搬車両への積込み作業を行うことができる。
【００３４】
アーム２２に対して本体部３１の基部を回動可能に支持している回動軸３３は、ブーム２１に対してアーム２２の基部を回動可能に支持している回動軸２９と平行に設定してある。したがって、マグネット部３０（及びカッター部４０）は、ブーム２１及びアーム２２と同一の平面内で回動することとなる。
【００３５】
カッター部４０は、被処理材を切断できるように構成されている。本例のカッター部４０は、マグネット部３０の側方に固定された固定刃４１と、固定刃４１に対して回動可能に構成された可動刃４２とを有する。カッター部４０は、マグネット部３０とともに、回動軸３３を中心としてアーム２２に対して回動可能に保持されている。
【００３６】
ここで、カッター部４０は、図２、３に示すように、マグネット部３０の磁気吸着面３２よりも（磁気吸着面３２に対して垂直な方向に）突出しないように構成されている。つまり、例えばマグネット部３０の磁気吸着面３２が下向きとなった状態を示す図２の側面図及び図３の正面図において、カッター部４０の固定刃４１及び可動刃４２は、磁気吸着面３２よりも下方に突出しておらず、当該磁気吸着面３２よりも上方に位置している。なお、カッター部４０の下端部が磁気吸着面３２と同じ高さとなるようにしてもよい。
【００３７】
固定刃４１は、マグネット部３０の側方で、上向きに保持されている。可動刃４２は、回動軸４３を中心として固定刃４１に対して回動可能に支持されている。固定刃４１及び可動刃４２の刃面の延在方向は、回動軸４３の軸線方向に対して垂直となるように設定されている。また、図３、４に示すように、固定刃４１及び可動刃４２はそれぞれ、左右に間隔をあけて設けられた両刃で構成されているが、これに限定されず、片刃としてもよい。固定刃４１の先端部には先細り状の爪部４１ａが上向きに設けられており、可動刃４２の先端部には先細り状の爪部４２ａが下向きに設けられている。固定刃４１および可動刃４２に爪部４１ａ、４２ａを設けることで、切断対称物である被処理材がカッター部４０の先端側から逃げないようにして、確実に被処理材を切断することができる。また、後述するように、爪部４１ａ、４２ａを設けることで地面に置かれた被処理材の切断も容易となる。
【００３８】
回動軸４３は、マグネット部３０を回動可能に支持している回動軸３３と平行に設定してある。可動刃４２には、油圧シリンダ等のカッター用シリンダ４４が連結され、カッター用シリンダ４４の作動により可動刃４２を上下に回動させることができる。カッター用シリンダ４４の基端部は、固定刃４１を保持するフレームに連結されている。
【００３９】
カッター部４０は、カッター用シリンダ４４を外側から覆うシリンダカバー４５を有する。また、シリンダカバー４５には、シリンダカバー４５の内部を確認可能な開口部４６と、当該開口部４６を閉塞可能な蓋部４７と、が設けられている。蓋部４７は、シリンダカバー４５に対してボルト等の締結部材で開閉可能に取付けられている。
【００４０】
カッター部４０は、マグネット部３０の側方縁部に設けられた支持板部３６に対して着脱可能に締結固定されている。カッター部４０は、マグネット部３０側の側方縁部に連結板部４８を有する。マグネット部３０の支持板部３６とカッター部４０の連結板部４８とを重ねた状態で、ボルト等により相互に締結することで、マグネット部３０にカッター部４０を固定することができる。
【００４１】
図５は、地面に置かれた被処理材としてのプラスチック製の配管部材Ｐをカッター部４０により切断する様子を示している。図示のように、可動刃４２を開き、カッター部４０が下向きとなるようにして、地面付近まで複合アタッチメント１を下降させることで、容易に配管部材Ｐを固定刃４１と可動刃４２の間に配置することができる。特に、固定刃４１および可動刃４２の爪部４１ａ、４２ａを利用して配管部材Ｐを掬い上げるように持ち上げることができるので、配管部材Ｐを固定刃４１と可動刃４２の間に配置することが容易となり、且つ、配管部材Ｐの落下を防止することができる。そして、カッター用シリンダ４４を作動させて伸ばし、回動軸４３を中心として可動刃４２を固定刃４１側に回動させることにより、配管部材Ｐ等を切断することができる。なお、図２に示す状態からカッター部４０を下向きにする際には、アタッチメント用シリンダ３５を伸ばすことにより、マグネット部３０とともにカッター部４０を回動させて下向きにすることができる。また、カッター部４０を下向きにする際には、ブーム２１及びアーム２２をそれぞれ回動させて角度を適宜調整することも可能である。
【００４２】
フォーク部５０は、作業機械１００のアーム２２の先端側に、回動可能に保持された挟持アーム５１と、マグネット部３０と一体に設けられた板状のアーム受部５２とで、被処理材を挟み込むように構成されている。
【００４３】
挟持アーム５１は、アーム２２においてアタッチメント用シリンダ３５が設けられた正面側とは逆側の背面側に配置されており、回動軸５３を中心としてアーム２２に対して回動可能に構成されている。挟持アーム５１には、油圧シリンダ等の挟持用シリンダ５４が連結され、挟持用シリンダ５４の作動により挟持アーム５１を回動させることができる。挟持用シリンダ５４の基端部は、アーム２２に連結されている。
【００４４】
回動軸５３は、アーム２２に対してマグネット部３０を回動可能に支持している回動軸３３と平行に設定してある。したがって、挟持アーム５１は、マグネット部３０に設けたアーム受部５２と同一の平面内で回動することとなる。
【００４５】
フォーク部５０を用いて被処理材を運搬する際には、例えば図６に示すように、挟持用シリンダ５４を伸ばすことにより回動軸５３を中心として挟持アーム５１を下方に回動させることにより、アーム受部５２と挟持アーム５１とで被処理材を挟持することができる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態の複合アタッチメント１は、マグネット部３０による磁気吸着機能、カッター部４０による切断機能、及び、フォーク部５０による挟持機能を有する。したがって、作業機械１００のアーム２２の先端部に各種のアタッチメントを付け替えることなく、上記３種の機能を発揮することができる。また、本実施形態の複合アタッチメント１にあっては、カッター部４０が、平面視でマグネット部３０に重ならないように、マグネット部３０の側方に配置されている。これにより、カッター部４０の可動刃４２を回動範囲がマグネット部３０によって制限されないため、回動範囲を大きく確保することができ、比較的体積の大きな被処理材を切断することが可能となる。また、可動刃４２を回動させる際に、マグネット部３０に干渉してしまう虞がないため、切断処理時のカッター部４０の操作も容易となる。
【００４７】
また、本実施形態では、カッター部４０が、マグネット部３０の磁気吸着面３２よりも磁気吸着面３２に対して垂直な方向に突出しないように構成されている。このような構成とすることで、例えば、鉄スクラップ等の被処理剤を磁気吸着面３２で磁気吸着する際に、カッター部４０が地面に接触して可動刃４２が損傷したり、カッター部４０が被処理材に接触して磁気吸着面３２での磁気吸着を妨げたりすることを防止することができる。なお、図２、３は、可動刃４２が開いた状態を示しているが、可動刃４２が最大まで閉じた状態においても当該可動刃４２の爪部４２ａが磁気吸着面３２よりも突出しないことが好ましい。
【００４８】
また、本実施形態では、カッター部４０に、カッター用シリンダ４４を外側から覆うシリンダカバー４５を設けている。このように、シリンダカバー４５でカッター用シリンダ４４を覆うことにより、カッター用シリンダ４４に対して被処理材の破片や塵埃等が付着したり、隙間に挟まったりするのを抑制することができる。その結果、カッター用シリンダ４４の作動不良を防止することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、シリンダカバー４５には、シリンダカバー４５の内部を確認可能な開口部４６と、当該開口部４６を閉塞可能な蓋部４７と、が設けられている。これにより、蓋部４７を取り外すことで、開口部４６からカッター用シリンダ４４のメンテナンス（点検、洗浄、交換等）を行うことができる。
【００５０】
また、本実施形態では、カッター部４０が、マグネット部３０に対して着脱可能に締結固定されている。これにより、例えばカッター部４０の固定刃４１、可動刃４２、カッター用シリンダ４４等に不具合が生じた場合でも、容易にマグネット部３０から取り外して部品の点検、交換等を行うことができる。
【００５１】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００５２】
例えば前記実施の形態では、カッター部４０を、下方に位置する固定刃４１と、上方に位置する可動刃４２とで構成していたが、固定刃４１と可動刃４２の位置関係を逆にしてもよいし、上下に可動刃を設けてもよい。また、前記実施の形態では、固定刃４１と可動刃４２の刃面の延在方向が、回動軸４３の軸線方向に対して垂直となるように設定されていたが、固定刃４１と可動刃４２の刃面の延在方向を、回動軸４３に平行な方向に設定してもよい。また、フォーク部５０を構成する挟持アーム５１の形状及び数も適宜変更可能であり、アーム受部５２の形状も適宜変更可能である。また、アーム受部５２は、マグネット部３０とは別に設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１：複合アタッチメント
１０：走行体
２０：旋回体
１１：クローラ
２１：ブーム
２２：アーム
２３：駆動機構
２４：油圧機構
２５：運転席
２６：ブーム用シリンダ
２７：アーム用シリンダ
２８：回動軸
２９：回動軸
３０：マグネット部
３１：本体部
３２：磁気吸着面
３３：回動軸
３４：リンク部材
３５：アタッチメント用シリンダ
３６：支持板部
４０：カッター部
４１：固定刃
４２：可動刃
４３：回動軸
４４：カッター用シリンダ
４５：シリンダカバー
４６：開口部
４７：蓋部
４８：連結板部
５０：フォーク部
５１：挟持アーム
５２：アーム受部
５３：回動軸
５４：挟持用シリンダ
１００：作業機械
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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