(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体後方に配設されたホルダのほぼ四角形状の孔に挿入され、上下動自在な断面四角形状のシャンクを有するリッパ装置において、
シャンク(5) を挿入する挿入孔に段付き溝部(1a,1b) を設け、かつ、この段付き溝部(1a,1b)のそれぞれにウエアプレート(2a,2b) を着脱自在に取着するホルダ(1) を備え、前記ウエアプレート(2a,2b) の幅ａとシャンク(5) の幅Ｌとの関係がａ≧Ｌであることを特徴とするリッパ装置。
【請求項２】
シャンク(5) の前面部に当接し、ホルダの上端部の段付き溝部(1a)に取着する前側のウエアプレート(2a)と、この前側のウエアプレート(2a)の反対側で、シャンク(5)の後面部に当接し、ホルダの下端部の段付き溝部(1b)に取着する後側のウエアプレート(2b)とを着脱自在に取着したことを特徴とする請求項１記載のリッパ装置。
【請求項３】
シャンク(5) を挿入する挿入孔の段付き溝部(1a,1b)に取着された所定長さのウエアプレート(2a,2b)と、ホルダ(1) とをボルト等の締め付け手段(3,4) により着脱自在に構成したことを特徴とする請求項１または２記載のリッパ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちのいずれかに記載のリッパ装置において、ウエアプレート(2a,2b) は、反転して使用可能な形状にしてボルト等の締め付け手段(3,4) により着脱自在とするとともに、ボルト等の締め付け手段(3,4)がウエアプレート(2a,2b) の内側から突出しないように構成したことを特徴とするリッパ装置。
【請求項５】
ホルダ(1) に設けた段付き溝部(1a,1b) の角部、および、ウエアプレート(2a,2b)の角部はＲ形状、あるいは面取り形状としたことを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれかに記載のリッパ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、岩盤等を掘削するブルドーザ等の建設機械のリッパ装置に係り、特に、リッパー装置のシャンクを挿入して保持するホルダの耐久性を向上するリッパ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブルドーザに装着されるリッパ装置を図８，図９により説明する。
車体２０の後方にブラケット２０ａが固設されている。このブラケット２０ａの下端部にアーム１１の一端を連結し、アーム１１の他端はビーム１２の下端部と連結している。ブラケット２０ａには、チルトシリンダ１３およびリフトシリンダ１４のそれぞれのボトム端が連結され、チルトシリンダ１３およびリフトシリンダ１４のそれぞれのロッド端はビーム１２と連結している。
このビーム１２には、図９に示す、シャンク５を挿入して保持するホルダ１Ａが固設されている。このように構成されるリッパ装置は、車体２０の牽引力と、チルトシリンダ１３、およびリフトシリンダ１４の駆動力とを作用させてシャンク５により岩盤を掘削するようになっている。
図９に示すように、ビーム１２は、左右ブラケット１２ａ，１２ｂ、左右パイプ部材１２ｃ，１２ｃ、およびホルダ１Ａを固着して一体的に構成されている。
ホルダ１Ａには、断面が四角形状の孔１ｋが上下方向に設けられている。この孔１ｋに断面が四角形状のシャンク５が挿入され、ピン６で抜け止めされている。
【０００３】
次に、従来のリッパ作業時のシャンク５とホルダ１Ａとの作動状態について図１０により説明する。
シャンク５の先端に外力Ｆが作用すると、シャンク５の前面部はホルダ１Ａの中でガタの分だけ傾斜して、ホルダ１Ａの上端部Ｐ2 と当接しＦａ方向から反力を受ける。また、シャンク５の後面部はホルダ１Ａの中でガタの分だけ傾斜して、ホルダ１Ａの下端部Ｑ2 と当接しＦｂ方向から反力を受ける。
これにより、ホルダ１Ａの上、下端部Ｐ2,Ｑ2 部には反作用力が作用するため、シャンク５が当接するホルダ１Ａの挿入孔の内面は摩耗やヘタリが発生する。
このため従来はホルダ１Ａの挿入孔の内面の摩耗やヘタリを防止するために、シャンクが当接するホルダの内面には熱処理を施行して、表面硬化している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の熱処理による表面硬化程度では、摩耗やヘタリに対して効果が少なく、頻繁に溶接にて補修する必要がある。この補修には分解が必要となり補修コスト高となるとともに、補修のために休車日数が増え、ブルドーザの稼動率が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は上記従来の問題点に着目し、シャンクが当接するホルダの挿入孔の内面にウエアプレートを着脱自在に取着して、シャンクがウエアプレートに当接するようにしてホルダの耐久性を向上するリッパ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用効果】
上記目的を達成するために、本発明に係るリッパ装置の第１発明は、車体後方に配設されたホルダのほぼ四角形状の孔に挿入され、上下動自在な断面四角形状のシャンクを有するリッパ装置において、シャンク５を挿入する挿入孔に段付き溝部１ａ，１ｂを設け、かつ、この段付き溝部１ａ，１ｂのそれぞれにウエアプレート２ａ，２ｂを着脱自在に取着するホルダ１を備え、前記ウエアプレート２ａ，２ｂの幅ａとシャンク５の幅Ｌとの関係がａ≧Ｌである構成としたものである。
上記構成によれば、リッパ作業時のシャンクの先端に加わる外力Ｆによる反力をウエアプレートが受け持つ構造とした。このため、リッパ作業時にはシャンクがウエアプレートに当接するので、従来のようにホルダの挿入孔の摩耗やヘタリが発生しないので耐久性が向上する。この場合、ウエアプレートの材料は、硬度の高い耐摩耗鋼を使用することにより、摩耗やヘタリが起こりにくい。したがって、従来のようなホルダの溶接補修作業が無くなり、ブルドーザとして稼働率が向上する。
また、ウエアプレートの幅ａとシャンクの幅Ｌとの関係がａ≧Ｌである構成としたため、シャンク幅全面がウエアプレートに当接し、リッパ作業時にシャンクがふらつくことがなく保持されるので、シャンクの異常摩耗やヘタリが生じることが無くなり、耐久性を向上できる。
【０００７】
第２発明は、第１発明の構成において、シャンク５の前面部に当接し、ホルダの上端部の段付き溝部１ａに取着する前側のウエアプレート２ａと、この前側のウエアプレート２ａの反対側で、シャンク５の後面部に当接し、ホルダの下端部の段付き溝部１ｂに取着する後側のウエアプレート２ｂとを着脱自在に取着した構成としたものである。
上記構成によれば、リッパ作業時のシャンクの先端に加わる外力Ｆによる反力を、前側のウエアプレートと、後側のウエアプレートとが受け持つ構造としたので、ホルダに直接シャンクが当接しない構造とした。
したがって、従来のようにホルダの挿入孔の摩耗やヘタリが発生しないので耐久性が向上する。
【０００８】
第３発明は、第１発明または第２発明の構成において、シャンク５を挿入する挿入孔の段付き溝部１ａ，１ｂに取着された所定長さのウエアプレート２ａ，２ｂと、ホルダ１とをボルト等の締め付け手段３，４により着脱自在に構成したものである。
上記構成によれば、ホルダに段付き溝部を設けて、この段付き溝部に所定長さのウエアプレートをボルト等の締め付け手段により着脱自在とする小改造で、従来と同様のシャンクを用いることができるのでコストは安価である。
【０００９】
第４発明は、第１発明乃至第３発明のうちのいずれかに記載の構成において、ウエアプレート２ａ，２ｂは、反転して使用可能な形状にしてボルト等の締め付け手段３，４により着脱自在とするとともに、ボルト等の締め付け手段３，４がウエアプレート２ａ，２ｂの内側から突出しないように構成したものである。
上記構成によれば、ウエアプレートを反転して使用可能としたことにより、ウエアプレートの寿命が２倍となる。
また、ボルト等の締め付け手段がウエアプレートの内側から突出しない構造としたので、シャンクが締め付け手段の頭部に接触せず、シャンクおよび締め付け手段が損傷することがなく、ウエアプレートも十分に機能することができる。
したがって、ウエアプレートの交換間隔が伸びて、補修コストが安価である。
【００１１】
第５発明は、第１発明乃至第４発明のうちのいずれかに記載の構成において、ホルダ１に設けた段付き溝部１ａ，１ｂの角部、および、ウエアプレート２ａ，２ｂの角部はＲ形状、あるいは面取り形状に構成したものである。
上記構成によれば、ホルダに設けた段付き溝部の角部およびウエアプレートの角部から亀裂が発生することがないので、耐久性が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るリッパ装置の実施例を図１乃至図７により説明する。
尚、本発明のリッパ装置は、ホルダ以外は、図８，図９で説明した従来のリッパ装置と同一のため、図８，図９を参照してシャンクとホルダとの取付け構造についてのみ説明する。
図１に示すように、ホルダ１には、シャンク５を挿入する挿入孔（図９の挿入孔１K と同様である。）の上端部に段付き溝部１ａが設けられている。また、シャンク５を挿入する挿入孔の下端部に段付き溝部１ｂが設けられている。
この上下端部に設けられた段付き溝部１ａ，１ｂのそれぞれにウエアプレート２ａ，２ｂがボルト３，ナット４等の締め付け手段（締め付け手段３，４と言う。）により着脱自在に取着されている。
図１のＹ視図の図２に示すように、ホルダ１には補強板１ｄ，１ｆ，１ｆが固着されている。この補強板１ｄ，１ｆ，１ｆにより、ホルダ１に段付き溝部１ｂを設けたことによる強度低下を補っている。
また、図２に示すように、ホルダ１の下面には、ウエアプレート２ｂの抜け出し防止、およびホルダ１の補強のために補強板１ｈが固着されている。
図１のＸ視図の図３に示すように、ホルダ１には補強板１ｃ，１ｅ，１ｅが固着されている。この補強板１ｃ，１ｅ，１ｅにより、ホルダ１に段付き溝部１ａを設けたことによる強度低下を補っている。
また、図３に示すように、ホルダ１の上面には、ウエアプレート２ａの抜け出し防止、およびホルダ１の補強のために補強板１ｇが固着されている。
【００１３】
次に、図１のＱ部の詳細図を図４，図５により説明する。
図４に示すように、ウエアプレート２ｂを取着するボルト３の頭部が、ウエアプレート２ｂの面Ｓより内側（シャンク５側）に突出しないようになっている。
図４のＡ−Ａ断面図である図５に示すように、ウエアプレート２ｂの幅ａと、シャンク５の幅Ｌとの関係をａ≧Ｌとしてある。
また、図４，図５に示すように、ホルダ１の段付き溝部１ｂ部の角部にはＲが設けられ、ウエアプレート２ｂの角部にはＲまたは面取りが施されている。
尚、図１のホルダ１の上端部のＰ部については、図４，図５で説明した下端部Ｑ部と構造が全く同一のため説明を省略する。
【００１４】
次に、図１乃至図５の作動について図６を参照して説明する。
図６に示すように、ウエアプレート２ａ，２ｂを取着したホルダ１にシャンク５を、挿入してピン６で固定するようになっている。
リッパ作業時に、シャンク５の先端に負荷Ｆが作用すると、シャンク５はホルダ１の上、下端部Ｐ1,Ｑ1 部のウエアプレート２ａ，２ｂに当接し、シャンク５はＦa,Ｆb の反力を受ける。
このため、ホルダ１の上、下端部Ｐ1,Ｑ1 部のウエアプレート２ａ，２ｂには反作用力Ｆa,Ｆb が働くため、ホルダ１に直接シャンクが当接することはない。
これにより、リッパ作業時にはシャンク５がウエアプレート２ａ，２ｂに当接するようにしたので、従来のようにホルダの挿入孔の摩耗やヘタリが発生しないので耐久性が向上する。
この場合、ウエアプレート２ａ，２ｂの材料は、硬度の高い耐摩耗鋼を使用することにより、摩耗やヘタリが起こりにくい。
したがって、従来のようにホルダの溶接補修作業がなくなりブルドーザとして稼働率が向上するとともに、ウエアプレート２ａ，２ｂの材料を硬度の高い耐摩耗鋼を使用することにより、摩耗やヘタリが起こりにくい。もし、摩耗やヘタリが起こった場合は、ボルト等の締め付け手段３，４を取外してウエアプレート２ａ，２ｂを交換すれば良いので整備性が良い。
【００１５】
また、リッパ作業時のシャンク５の先端に加わる外力Ｆによる反力を、前側のウエアプレート２ａと、後側のウエアプレート２ｂとが受け持つ構造とすれば、ホルダ１に直接シャンク５が当接しない。
これにより、従来のようにホルダの挿入孔の摩耗やヘタリが発生しないので耐久性が向上する。
【００１６】
さらに、シャンク５を挿入する挿入孔の段付き溝部１ａ，１ｂに取着された所定長さのウエアプレート２ａ，２ｂと、ホルダ１とをボルト等の締め付け手段３，４により着脱自在に構成したものである。
これにより、ホルダ１に段付き溝部１ａ，１ｂを設けて、この段付き溝部１ａ，１ｂに所定長さのウエアプレート２ａ，２ｂをボルト等の締め付け手段３，４により着脱自在とする小改造で、従来と同様のシャンクを用いることができるのでコストは安価である。
【００１７】
さらにまた、ウエアプレート２ａ，２ｂは、反転して使用可能としたことにより、ウエアプレート２ａ，２ｂの寿命が２倍となる。
また、ボルト等の締め付け手段３，４がウエアプレート２ａ，２ｂの内側から突出しない構造としたので、シャンク５が締め付け手段３の頭部に接触せず、シャンク５および締め付け手段３が損傷することがなく、ウエアプレート２ａ，２ｂも十分に機能することができる。
したがって、ウエアプレートの交換間隔が伸びて、補修コストが安価である。
【００１８】
また、ウエアプレート２ａ，２ｂの幅ａとシャンク５の幅Ｌとの関係をａ≧Ｌとしたため、シャンク５の幅全面がウエアプレート２ａ，２ｂに当接し、リッパ作業時にシャンク５がふらつくことなく保持されるので、シャンクの異常摩耗やヘタリが生じることが無くなり、耐久性が向上する。
【００１９】
そして、ホルダ１に設けた段付き溝部１ａ，１ｂの角部、および、ウエアプレート２ａ，２ｂの角部はＲ形状、あるいは面取り形状に構成したので、ホルダに設けた段付き溝部１ａ，１ｂの角部およびウエアプレート２ａ，２ｂの角部から亀裂が発生することがないので、耐久性が向上する。
【００２０】
前記実施例において、図７に示す如く、ウエアプレート２ａ，２ｂの取付ボルト孔２ｃと端面Ｓ1,Ｓ2 との寸法ｄを等しくし、ホルダ１の段付き溝部１ａ，１ｂにも同様な処置を行うことにより、各々の部分でウエアプレート２ａ，２ｂは上下反転が可能となる。
通常、上端側のウエアプレート２ａは上部に、また下端側のウエアプレート２ｂは下部に摩耗、ヘタリが生じるので、それぞれのウエアプレート２ａ，２ｂを反転して使用することができる。
【００２１】
以上の通り説明した本発明のリツパ装置の上記実施例においては、ホルダ１には段付き溝部１ａ，１ｂを追加工し、補強板１ｃ乃至１ｈを溶接にて固着しているが、これらは当初から一体的に成形しても良いことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリッパ装置のホルダの断面図である。
【図２】同、図１のＹ視図である。
【図３】同、図１のＸ視図である。
【図４】同、図１のＱ部詳細図である。
【図５】同、図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】同、負荷時のホルダとシャンクとの関係を示す図である。
【図７】同、上下反転可能なウエアプレートを示す図である。
【図８】従来のリッパ装置を装着したブルドーザの側面図である。
【図９】同、リッパ装置のビームの構成を示す図である。
【図１０】同、負荷時のホルダとシャンクとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１，１Ａ…ホルダ、１ａ，１ｂ…段付き溝部、１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ…補強板、１K …挿入孔、２ａ，２ｂ…ウエアプレート、３，４…締め付け手段、５…シャンク、６…ピン、１０…リッパ装置、１１…アーム、１２…ビーム、１３…チルトシリンダ、１４…リフトシリンダ、２０…ブルドーザ、２０ａ…後部ブラケット。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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