(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部寄りにシリンダ部１１を有し、下部寄りに作業具挿入孔１２を有する本体１と、
この本体１の作業具挿入孔１２に摺動自在に挿入される杆体２４を備えた転圧具２３とより成る転圧機械において、
前記シリンダ部１１のピストンを外力によって上死点よりも上方寄りの上方位置に移動可能とし、
前記作業具挿入孔１２に、摺動自在なリテーナ２２とそのリテーナ２２を上部に向けて付勢するスプリング２１が内蔵された筒状の下部インサート２０を回転自在に挿入して取付け、
前記下部インサート２０をリテーナ２２とともに所定角度回転すると杆体２４の突起４０とリテーナ２２が当接する第１の状態と突起４０とリテーナ２２が当接しない第２の状態とになるようにし、
前記下部インサート２０が第１の状態ではスプリング２１がリテーナ２２を介して前記杆体２４の突起４０に当接して杆体２４をピストンロッドに付勢させ、下部インサート２０が第２の状態ではスプリング２１が前記杆体２４を付勢しないようにしたことを特徴とする転圧機械。
【請求項２】
前記下部インサート２０の外周面に複数の凹部４４を形成し、前記本体１にこの凹部４４に嵌まり込むボール５３と、そのボール５３を凹部４４に嵌まり込み付勢するスプリング５４を設けて下部インサート２０を第１の状態と第２の状態とに保持する回転保持機構とした請求項１記載の転圧機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワーショベルのアーム等に取付けて転圧作業する転圧機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
道路にガス管や上下水道管を埋設する土木工事の場合には、道路表面のアスファルト層又はコンクリート層を破砕し、その後に溝を掘削し、その溝に管を敷設した後に土砂を埋め戻し、その埋め戻した土砂を転圧した後にアスファルト又はコンクリートを敷設している。
【０００３】
一方、前記の土木工事に用いる作業機械としては、走行体を備えた車体にブームを上下揺動自在に取付け、このブームにアームを上下揺動自在に取付け、そのアームにバケットを上下回動自在に取付けたパワーショベルが知られている。
【０００４】
このパワーショベルは溝の掘削、溝の埋め戻し作業には好適であるが、アスファルト層、コンクリート層の破砕などの破砕作業が効率良くできないので、このパワーショベルのアームに、シリンダ部を有する本体の作業具挿入孔にチゼルを挿入し、そのチゼルをピストンロッドで打撃する油圧作動式破砕機（ブレーカ）を取付け、その油圧作動式破砕機のチゼルにより破砕作業するようにしている。
【０００５】
また、前述のパワーショベルのバケットを利用して転圧作業できるが、その場合にはブーム、アームを上下揺動してバケットを上下動するので、その操作が大変面倒であるし、バケットの上下動速度が遅く転圧作業効率が悪いばかりか、転圧効果が十分でない。
【０００６】
そこで、本出願人はブレーカのチゼルが本体から外すことができることに着目し、そのチゼルの代りに転圧具を本体の作業具挿入孔に挿入して取付け、ピストンロッドで転圧具を打撃して転圧作業することを試みたが、十分な転圧効果が得られなかった。
【０００７】
その理由は、効率良く転圧するには転圧板を上下動して転圧面に押しつけることが必要であるが、前述の場合には転圧具が自重で転圧面に接し、ピストンロッドが上下動して転圧具を打撃するためである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述のことを解消するためには転圧具をスプリングで上方に摺動付勢して転圧具をピストンロッドとともに上下動すれば良いが、スプリングの取付荷重が大きく転圧具を本体に取付けることが大変面倒となる。
【０００９】
また、転圧具が摩耗、破損した場合には転圧具を外して再び新らしい転圧具を取付けるが、前述のようにスプリングのために転圧具の交換作業が面倒となる。
【００１０】
しかも、転圧機械とブレーカを兼用する場合にはスプリングを外して本体の作業具挿入孔にチゼルを挿入して取付けできるようにする必要があり、チゼルの脱着性を満足しながら転圧具を容易に取付けできるようにすることは大変困難である。
【００１１】
そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした転圧機械を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び・作用・効果】
第１の発明は、上部寄りにシリンダ部１１を有し、下部寄りに作業具挿入孔１２を有する本体１と、
この本体１の作業具挿入孔１２に摺動自在に挿入される杆体２４を備えた転圧具２３とより成る転圧機械において、
前記シリンダ部１１のピストンを外力によって上死点よりも上方寄りの上方位置に移動可能とし、
前記作業具挿入孔１２に、摺動自在なリテーナ２２とそのリテーナ２２を上部に向けて付勢するスプリング２１が内蔵された筒状の下部インサート２０を回転自在に挿入して取付け、
前記下部インサート２０をリテーナ２２とともに所定角度回転すると杆体２４の突起４０とリテーナ２２が当接する第１の状態と突起４０とリテーナ２２が当接しない第２の状態とになるようにし、
前記下部インサート２０が第１の状態ではスプリング２１がリテーナ２２を介して前記杆体２４の突起４０に当接して杆体２４をピストンロッドに付勢させ、下部インサート２０が第２の状態ではスプリング２１が前記杆体２４を付勢しないようにしたことを特徴とする転圧機械である。
【００１３】
第１の発明によれば、シリンダ部１１のピストンが外力で上死点よりも上方寄りの上方位置に移動可能であるから、下部インサート２０とともにリテーナ２２を第２の状態に回転することで杆体２４の突起４０がリテーナ２２と当接しないようにし、杆体２４を挿入してピストンを上方位置とすることで突起４０がリテーナ２２よりも上部寄り位置となり、その状態で下部インサート２０とともにリテーナ２２を第１の状態に回転することで杆体２４の突起４０がリテーナ２２と当接するようになる。
【００１４】
前述の状態でシリンダ部１１のピストン６とともにピストンロッドが下死点に向けて移動すると突起４０がリテーナ２２に当接してスプリング２１が圧縮され、ピストン６とともにピストンロッドが下死点から上死点に向けて移動する時にスプリング２１によって杆体２４がピストンロッドとともに上方に移動する。
【００１５】
このようであるから、転圧具２３がピストン６とともに上下動するので、転圧具２３が転圧面より浮き上り、効率良く転圧できる。
【００１６】
また、下部インサート２０を回転して杆体２４を挿入、抜き出しすることで転圧具２３を本体１に取付けたり、外したりできるから、転圧具２３を本体１に簡単に取付け、外しできる。
【００１７】
第２の発明は、第１の発明における下部インサート２０の外周面に複数の凹部４４を形成し、前記本体１にこの凹部４４に嵌まり込むボール５３と、そのボール５３を凹部４４に嵌まり込み付勢するスプリング５４を設けて下部インサート２０を第１の状態と第２の状態とに保持する回転保持機構とした転圧機械である。
【００１８】
第２の発明によれば、凹部４４とボール５３とで下部リテーナ２０を第２の状態に保持し、振動などで下部リテーナ２０が回転しないようにできる。
【００１９】
これによって、転圧作業時に振動などで下部リテーナ２０が第１の状態から回転して第２の状態となることがないので、リテーナ２２と突起４０が当接しなくなって転圧具２３がピストン６とともに上方に移動しなくなることを防止できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、本体１は上部本体２と下部本体３とキャップ体４より成る。前記上部本体２にはシリンダ孔５が形成され、このシリンダ孔５にピストン６が嵌挿してあり、そのピストン６は小径の上部ピストンロッド７と大径の下部ピストンロッド８を備え受圧面積の小さな下部室９と受圧面積の大きな上部室１０を有するシリンダ部１１としてある。
【００２１】
前記下部本体３には作業具挿入孔１２がシリンダ孔５と同心状に形成してある。この作業具挿入孔１２は上部大径孔１３と中間小径孔１４と下部大径孔１５を有して上向き段部１６と下向き段部１７を有している。
【００２２】
前記上部大径孔１３には筒状の上部インサート１８が嵌挿されて下端面１９が上向き段部１６に接している。前記下部大径孔１５には筒状の下部インサート２０が回転自在に嵌挿され、この下部インサート２０内にスプリング２１が設けてあると共に、リテーナ２２が嵌挿してあり、そのリテーナ２２がスプリング２１で上部に向けて付勢されて下向き段部１７に接している。
【００２３】
前記下部インサート２０、スプリング２１、リテーナ２２、中間小径孔１４、上部インサート１８に転圧具２３の杆体２４が上下動自在に挿入してあり、この杆体２４に転圧板２５が取付けてある。
【００２４】
前記杆体２４の上部寄りには上部インサート１８の下端面１９と対向するリング状の突部２６が一体的に形成され、中間部には平坦面２７が形成されている。この平坦面２７がガイド部材２８に接して杆体２４が回転せずに上下動するようにしてある。
【００２５】
前記ガイド部材２８は図２に示すように、軸２９の小径部２９ａにローラ３０を回転自在に嵌合し、その軸２９のねじ部２９ｂに螺合したナット３１と軸２９の大径部２９ｃとでローラ３０が抜けないように支承し、かつローラ３０の両端面に接するフローティングシール３２を設けて潤滑油供給孔３３から供給された潤滑油が漏れないようにしてある。
【００２６】
そして、下部本体３の取付孔３４に軸２９の大径部２９ｃとナット３１を嵌合してピン３５で抜け止めして取付け、ローラ３０が杆体２４の平坦面２７に接している。
【００２７】
このようであるから、転圧板２５に回転力が作用し杆体２４に回転力が発生しても杆体２４が上下動することでローラ３０が回転し杆体２４の平坦面２７が摩耗することを防止できる。
【００２８】
また、ピン３５を抜くことで軸２９を抜き出しできるから、簡単に外すことができる。
【００２９】
前記杆体２４には図１と図３、図４、図５、図６に示すように径方向に対向した一対の突起４０が一体的に設けてある。前記下部インサート２０の内周面には図３、図４に示すように一対の円孤面４１と一対の平坦面４２が形成され、外周面には環状溝４３が形成され、かつ凹部４４が周方向に９０度間隔で形成してあり、下端部には一対の突部４５が一体的に設けられ、この突部４５が下部本体３よりも下方に突出している。
【００３０】
前記リテーナ２２は図３と図４に示すように端壁４６を有する有底筒状体となり、その外周面に一対の円孤面４７と一対の平坦面４８を有して下部インサート２０に長手方向に移動自在で、回転しないように嵌合して取付けてある。このリテーナ２２の端壁４６には杆体２４が挿通するが、突起４０と当接する孔４９が形成され、その孔４９における径方向に対向して突起４０が挿通する一対の切欠凹部５０が形成してある。
【００３１】
前記下部インサート２０は図１と図４に示すように下部本体３の孔５１にロールピン５２を嵌挿し、そのロールピン５２を環状溝４３に嵌め合せて回転可能で、かつ長手方向に移動しないように取付けてある。
【００３２】
前記下部インサート２０の凹部４４には図５に示すようにボール５３がスプリング５４で嵌合してあり、これによって下部インサート２０は９０度回転した２つの位置で保持する回転保持機構を構成している。
【００３３】
前記ピストン６（下部ピストンロッド８）は下部室９を常時油圧源に連通し、上部室１０を油圧源とタンクに交互に連通することで下死点ａと上死点ｂとの間のストロークＬの範囲を油圧力で上下動し、油圧力が作用しない時にはピストン６（下部ピストンロッド８）は外力によって上死点ｂよりも所定ストロークだけ上方位置ｃまで移動可能となっている。ピストン６が上方位置Ｃに移動すると突起４０はリテーナ２２の端壁４６よりも上方に突出し、かつ隙間ｄだけ離隔するので、下部インサート２０をリテーナ２２とともに回転することができる。
【００３４】
前述のようにピストン６が油圧力で上下動する時に前記杆体２４がスプリング２１でピストン６とともに上死点ｂまで移動した時にはリテーナ２２の端壁４６と突起４０は当接し、リテーナ２２の端壁４６が下向き段部１７と離隔する。これによって、油圧力でピストン６が上下動する時には突起４０は常にリテーナ２２に当接して離れることがないし、ピストン６が上方位置Ｃまで移動しないから杆体２４が外れることがない。
【００３５】
前記杆体２４がピストン６とともに上方位置ｃまで移動すると突部２６が上部インサート１８の下端面１９に当接する。
【００３６】
次に転圧具２３により転圧作業する動作を説明する。
図１は転圧具２３を取付け完了して杆体２４とともにピストン６が上方位置Ｃである状態を示している。この状態では図３に示すように杆体２４の突起４０がリテーナ２２の端壁４６に形成した切欠凹部５０と９０度位相がずれて突起４０と端壁４６が当接するようにしてある。
【００３７】
図１の状態から油圧力が上部室１０に作用するとピストン６が下降し下部ピストンロッド８によって杆体２４が押し下げられ、その突起４０がリテーナ２２に当接しスプリング２１に抗して下方に移動するので、スプリング２１が圧縮される。
【００３８】
ピストン６が下死点ａに達して上昇すると、リテーナ２２がスプリング２１で押し上げられるから、そのリテーナ２２が突起４０を介して杆体２４を上方に移動し、転圧具２３はピストン６とともに上方に移動する。ピストン６が上死点ｂに達してもリテーナ２２の端壁４６と下部本体３の下向き段部１７との間には隙間があり、リテーナ２２の端壁４６と杆体２４の突起４０は常に当接している。これによってピストン６を油圧力で上下動している時にはスプリング２１の力が常に杆体２４に作用している。
【００３９】
また、ピストン６が上死点ｂの時に杆体２４の突部２６が上部インサート１８の下端面１９に当接しないので金属の衝突音が生じない。
【００４０】
本体１から転圧具２３を外す場合には、図１に示す状態からガイド部材２８を外すと共に、下部インサート２０の突部４５にスパナ等の工具を係合して下部インサート２０を図３に示す状態から図７に示すように９０度回転し、杆体２４の突起４０をリテーナ２２の端壁４６の切欠凹部５０と一致させて突起４０がリテーナ２２と当接しないようにする。この状態で転圧具２３の杆体２２を引き抜く。
【００４１】
本体１の転圧具２３を取付ける場合には、前述の状態から杆体２４を、その平坦面２７をガイド部材２８の取付け位置に合せて下部インサート２０に挿入する。この時、杆体２４の突起４０はリテーナ２２に当接しないのでリテーナ２２を通って上部インサート１８内に嵌合して下部ピストンロッド８に当接する。
【００４２】
更に杆体２４を押し上げるとピストン６が上方位置ｃまで移動して杆体２４の突部２６が上部インサート１８の下端面１９に当接し、杆体２４の押し込みエンドとなる。これによって突起４０がリテーナ２２を通過する。
【００４３】
杆体２４が押し込みエンドとなったら、前述のようにして下部インサート２０を９０度回転して図３に示すように突起４０がリテーナ２２の端壁４６と干渉するようにする。
【００４４】
この時、突起４０とリテーナ２２は離隔し、スプリング２１の荷重は杆体２４に作用せずにロールピン５２と下向き段部１７を介して下部インサート２０とリテーナ２２で支持され、かつスプリング２１の荷重が最小であるから、下部インサート２０をスムーズに回転できる。
【００４５】
最後にガイド部材２８を取付けて転圧具２３の取付けが完了する。
【００４６】
ブレーカとする場合には図８に示すようにチゼル６０を取付ける。この場合にはチゼル６０に突起４０を設けずにリテーナ２２に対して自由に上下動できるようにしてスプリング２１の荷重がチゼル６０に作用しないようにする。またガイド部材２８はピン６１とし、図９に示すように抜け止めピン６２で抜け止めする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す転圧機械の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】図１のＤ−Ｄ断面図である。
【図６】杆体と下部インサートとリテーナの分解斜視図である。
【図７】杆体を挿入する時の下部インサートの回転位置を示す断面図である。
【図８】チゼルを取付けた状態の断面図である。
【図９】図８のＥ−Ｅ断面図である。
【符号の説明】
１…本体
２…上部本体
３…下部本体
５…シリンダ孔
６…ピストン
８…下部ピストンロッド
９…下部室
１０…上部室
１１…シリンダ部
１２…作業具挿入孔
１８…上部インサート
１９…下端面
２０…下部インサート
２１…スプリング
２２…リテーナ
２３…作業具
２４…杆体
２５…転圧板
２６…突起
２７…平坦面
２８…ガイド部材
２９…軸
３０…ローラ
４０…突起
４４…凹部
５３…ボール
５４…スプリング
６０…チゼル
６１…ピン
６２…抜け止めピン
【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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