(57)【要約】【課題】摩擦ブレーキに代わる新規なブレーキ構造によってブレーキ熱や磨耗の発生を抑える。【解決手段】取付ベース２１に、一対の破砕アームを備えたフレーム２３を回転軸受を介して回転自在に取付け、両破砕アームを開閉させて破砕対象物を破砕する一方、外部から加えられる回転力によるフレーム２３の回転に対してブレーキ装置２７によってブレーキ力を加える。このブレーキ装置２７を、フレーム２３の回転力を伝達されて回転する回転軸２９と、この回転軸２９に取付けたブレーキ板３２と、このブレーキ板３２の外周面に当接した状態でブレーキ板３２の回転に伴って回転する複数のローラ３３と、このローラ３３をブレーキ板外周面に押し付けてブレーキ力を発揮させるバネ体３６とによって構成し、ブレーキ板３２の外周面を、ブレーキ力が相対的に強くなる凸部と弱くなる凹部が周方向に連続する凹凸面に形成した。【選択図】図３
2008253904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械のアタッチメントの先端部に取付ベースが設けられるとともに、一対の破砕アームを備えたフレームがこの取付ベースに回転軸受を介して回転自在に取付けられ、上記一対の破砕アームを開閉させて両破砕アーム間に挟みこんだ破砕対象物を破砕する一方、外部から加えられる回転力による上記フレームの回転に対してブレーキ装置によってブレーキ力を加えるように構成された破砕装置において、上記ブレーキ装置が、上記フレームの回転力を伝達されて回転する回転軸と、この回転軸に取付けられたブレーキ板と、このブレーキ板の外周面に当接した状態でブレーキ板の回転に伴って回転するローラと、このローラをブレーキ板外周面に押し付けてブレーキ力を発揮させるバネ体とから成り、上記ブレーキ板の外周面が、上記ブレーキ力が相対的に強くなる凸部と弱くなる凹部が周方向に連続する凹凸面に形成されたことを特徴とする破砕装置。
【請求項２】
ブレーキ板外周面の凸部と凹部及びローラが、複数ずつ、回転軸の中心に対して放射状配置で、かつ、周方向に一定間隔を置いて設けられたことを特徴とする請求項１記載の破砕装置。
【請求項３】
ブレーキ板外周面の凸部及び凹部が、ローラと同数、かつ、ローラと同一の周方向間隔を置いて設けられたことを特徴とする請求項２記載の破砕装置。
【請求項４】
複数のローラの一部がブレーキ板外周面の凸部に、残りが凹部にそれぞれ当接するようにローラと凸部及び凹部が配置されたことを特徴とする請求項２記載の破砕装置。
【請求項５】
ブレーキ板外周面に、ローラをガイドするガイド溝が全周に亘って設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の破砕装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンクリート塊等を一対の破砕アーム間に挟み込んで破砕(圧砕または切断)する破砕装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の破砕装置は、作業機械(一般的には建造物の解体を行なう解体機)のアタッチメント先端部に装着される。
【０００３】
この破砕装置を備えた解体機の例を図８に示す。
【０００４】
同図において、１はクローラ式の下部走行体、２はこの下部走行体１上に旋回自在に搭載された上部旋回体で、これらによってベースマシン３が構成され、このベースマシン３の上部旋回体２に作業アタッチメント４が装着される。
【０００５】
この作業アタッチメント４は、ブーム５と、このブーム５の先端に取付けられたアーム６とを備え、このアーム６の先端に破砕装置７が左右方向の水平軸である揺動軸８を中心として上下に回動し得る状態で取付けられる。
【０００６】
なお、ここではブーム５として、第１及び第２両ブーム体５ａ,５ｂがピン連結されて屈伸可能に構成されたセパレートブームを用いた場合を例示している。
【０００７】
図中、９はブーム５(アタッチメント全体)を起伏させる第１ブームシリンダ、１０はブーム５の第２ブーム体５ｂを起伏作動させる第２ブームシリンダ、１１はアーム６を起伏作動させるアームシリンダ、１２は破砕装置７を上下回動させる破砕装置シリンダ、１３はこの破砕装置シリンダ１２と破砕装置７とを連結するリンク機構である。
【０００８】
従来の破砕装置７の構成を図９によって説明する。
【０００９】
この破砕装置７は上端に取付ベース１４を有し、この取付ベース１４がアーム６の上端部に揺動軸８によって揺動可能に取付けられる。
【００１０】
取付ベース１４の下面には回転軸受１５を介してフレーム１６が取付けられ、このフレーム１６に一対の破砕アーム１７,１７がそれぞれ水平な開閉支軸１８,１８によって取付けられている。
【００１１】
また、フレーム１６には両動型の開閉シリンダ１９が、この両破砕体１７,１７の上端部(力点側端部)間に設けられ、同シリンダ１９の伸縮作動により両破砕アーム１７,１７が開閉支軸１８,１８を中心に回動(開閉)して、間に挟みこんだ破砕対象物を破砕する。
【００１２】
ここで、フレーム１６は、破砕アーム１７,１７を通して破砕対象物等から受ける回転力により、回転軸受１５の中心（揺動軸８と直交する垂直軸。以下、フレーム回転中心軸という）Ｘまわりに回転する。
【００１３】
この場合、このフレーム１６がむやみに回転しないように一定のブレーキ力を加えるブレーキ装置（図示しない）が設けられている。
【００１４】
このブレーキ装置として、特許文献１に示されているように、フレーム１６と一体に回転する回転軸の外周にブレーキディスクを二枚の摩擦板で挟んだ状態で取付け、バネ力により両摩擦板をブレーキディスクに圧接させてブレーキ力を発揮させる構成のものが公知である。
【特許文献１】特許第２５５５５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、このように面と面の摩擦のみによってブレーキ力を発生させる構成によると、ブレーキ熱が発生し、それに伴う種々の悪影響（長時間使用中のブレーキ力低下や放熱等）が生じる。また、ブレーキ面の摩耗が激しくなり、メンテナンスが面倒となるとともに、摩耗に伴うスラッジが出る等の問題があった。
【００１６】
そこで本発明は、このような摩擦ブレーキに代わる新規なブレーキ構造によってブレーキ熱や磨耗の発生を抑えることができる破砕装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１の発明は、作業機械のアタッチメントの先端部に取付ベースが設けられるとともに、一対の破砕アームを備えたフレームがこの取付ベースに回転軸受を介して回転自在に取付けられ、上記一対の破砕アームを開閉させて両破砕アーム間に挟みこんだ破砕対象物を破砕する一方、外部から加えられる回転力による上記フレームの回転に対してブレーキ装置によってブレーキ力を加えるように構成された破砕装置において、上記ブレーキ装置が、上記フレームの回転力を伝達されて回転する回転軸と、この回転軸に取付けられたブレーキ板と、このブレーキ板の外周面に当接した状態でブレーキ板の回転に伴って回転するローラと、このローラをブレーキ板外周面に押し付けてブレーキ力を発揮させるバネ体とから成り、上記ブレーキ板の外周面が、上記ブレーキ力が相対的に強くなる凸部と弱くなる凹部が周方向に連続する凹凸面に形成されたものである。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、ブレーキ板外周面の凸部と凹部及びローラが、複数ずつ、回転軸の中心に対して放射状配置で、かつ、周方向に一定間隔を置いて設けられたものである。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項２の構成において、ブレーキ板外周面の凸部及び凹部が、ローラと同数、かつ、ローラと同一の周方向間隔を置いて設けられたものである。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項２の構成において、複数のローラの一部がブレーキ板外周面の凸部に、残りが凹部にそれぞれ当接するようにローラと凸部及び凹部が配置されたものである。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの構成において、ブレーキ板外周面に、ローラをガイドするガイド溝が全周に亘って設けられたものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、従来の摩擦ブレーキのような面と面の摩擦力ではなく、ブレーキ板外周の凹凸面に対するローラの乗り越え抵抗によってブレーキ力を発生させる構成であるため、ブレーキ熱が殆ど発生しない。このため、ブレーキ熱によるブレーキ力の低下や放熱等の悪影響、それにブレーキ面（ブレーキ板の外周面）の摩耗、及びこれに伴うスラッジの発生を防止することができる。
【００２３】
この場合、請求項２〜４の発明によると、ブレーキ板外周面の凸部と凹部及びローラが複数ずつ、回転軸の中心に対して放射状配置で、かつ、周方向に一定間隔を置いて設けられているため、上記ブレーキ力がブレーキ板全周に同時に作用することによって円滑で安定したブレーキ作用を得ることができる。
【００２４】
とくに請求項３の発明によると、各ローラと凸部及び凹部が同数で、すべてのローラが凸部と凹部の同じ側に当接する同一の状態が得られるため、ブレーキ板外周面の全周部分に均等な力が作用する。このため、ブレーキ効率が良く、高いブレーキ力を得たい場合に有効となる。
【００２５】
一方、請求項４の発明によると、一部のローラが凸部に、残りのローラが凹部にそれぞれ当接するため、請求項３の発明と比較してブレーキ力が柔らかくなり、装置が軽くて作用する回転力が小さい場合に適する。
【００２６】
請求項５の発明によると、ローラがブレーキ板外周面のガイド溝に沿って相対移動するため、ローラの脱輪を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の実施形態を図１〜図８によって説明する。
【００２８】
図１に実施形態にかかる破砕装置全体を示す。同図において、２１は装置の上端に設けられた取付ベースで、この取付ベース２１が、従来装置と同様に、図８に示す作業アタッチメント４の先端（アーム６の上端部）に揺動軸８によって揺動可能に取付けられる。
【００２９】
取付ベース２１の下面には、回転軸受２２を介してフレーム２３が同軸受中心である回転中心軸Ｘまわりに回転自在に取付けられ、このフレーム２３に一対の破砕アーム２４,２４がそれぞれ水平な開閉支軸２５によって取付けられている。２６は破砕アーム２４,２４を開閉させる開閉シリンダである。
【００３０】
フレーム２３の回転にブレーキ力を加えるブレーキ装置２７は、取付ベース２１とフレーム２３との間に設けられている。
【００３１】
このブレーキ装置２７を図２以降によって説明する。
【００３２】
取付ベース２１にハウジング２８が取付けられ、このハウジング２８内に回転軸２９がその軸心まわりに回転自在に取付けられている。
【００３３】
図３に示すようにこの回転軸２９の先端にピニオン３０が設けられ、このピニオン３０が、回転軸受２２の内輪に設けられたリングギヤ３１に噛合している。
【００３４】
これにより、フレーム２３の回転力が回転軸受２２、リングギヤ３１、ピニオン３０を介して回転軸２９に伝えられ、フレーム２３と連動して回転軸２９が回転する。そして、この回転軸２９にブレーキ力が加えられることにより、ブレーキ力が逆径路で伝わってフレーム２３が制動される。
【００３５】
ハウジング２８内において回転軸２９の外周にブレーキ板３２が、回転軸２９と一体回転する状態で取付けられるとともに、このブレーキ板３２の外周に複数（図示の６個の場合で説明する）のローラ３３…が回転軸２９の中心に対して放射状配置で、かつ、周方向に均等間隔（６０°）を置いて設けられている。
【００３６】
このローラ３３…は、それぞれローラブラケット３４…の先端にローラ軸３３ａを中心として回転自在に支持され、ローラブラケット３４…は、ハウジング外周に取付けられたバネケース３５内でバネ体（図例では複数の皿バネの集合体）３６によってブレーキ板３２側に付勢されている。図２〜図４中、３７はバネケース３５の先端部に取付けられたバネ受けである。
【００３７】
この構成により、各ローラ３３…がブレーキ板３２の外周面Ｓにバネ力により押し付けられて常時当接した状態となり、この両者によってブレーキ作用が行われる。
【００３８】
ブレーキ板３２の外周面Ｓは、図５に示すようにブレーキ力が相対的に強くなる凸部Ｓ１と弱くなる凹部Ｓ２が周方向に連続する凹凸面に形成されている。以下、ブレーキ板外周面Ｓを凹凸面という場合がある。
【００３９】
凸部Ｓ１及び凹部Ｓ２は、ローラ３３…と同数、かつ、ローラ３３…と同一の周方向間隔（６０°）を置いて設けられ、常に、すべてのローラ３３…が凸部Ｓ１及び凹部Ｓ２のうち同じ側に位置する同一の状態が得られるように構成されている。
【００４０】
また、ブレーキ板外周面Ｓには、ローラ３３…が同外周面Ｓから外れないようにガイドする凹みとしてのガイド溝３８が全周に亘って設けられている（図４,５参照）。
【００４１】
このブレーキ装置２７によると、特許文献１に記載された公知の摩擦ブレーキのような面と面の摩擦力ではなく、ローラ３３がブレーキ板外周の凹凸面Ｓの凸部Ｓ１を乗り越える際の抵抗によってブレーキ力が発揮される。
【００４２】
詳述すると、図５に示すようにローラ３３が凹部Ｓ２に当接した状態では、バネ体３６が伸びてローラ３３を凹凸面Ｓに押し付ける力が弱くなるため弱いブレーキ力が作用する。この状態から、一定以上の外力が加えられることによってブレーキ板３２が回転軸２９とともに回転すると、ローラ３３が凸部Ｓ１に乗り上げる段階でバネ体３６が縮小して押し付け力が強くなることで強いブレーキ力が作用し、このブレーキ力によってブレーキ板３２（回転軸２９、つまりフレーム２３）が制動される。
【００４３】
このブレーキ方式によると、上記のようにブレーキ板外周の凹凸面Ｓに対するローラ３３の乗り越え抵抗によってブレーキ力を発生させるため、ブレーキ熱が殆ど発生しない。このため、ブレーキ熱によるブレーキ力の低下や放熱等の悪影響、それにブレーキ面（ブレーキ板の外周面）の摩耗、及びこれに伴うスラッジの発生といった摩擦ブレーキが抱えていた諸問題を一挙に解消することができる。
【００４４】
また、上記のようにブレーキ力がブレーキ板３２の回転に伴って強弱変化し、外力が弱くなった時点で直ちに停止してローラ３３が凹部Ｓ２に落ち着くため、外力の強さの変化に対する回転／停止の反応が良い。
【００４５】
さらに、凸部Ｓ１と凹部Ｓ２の落差によってブレーキ力を容易に設定できるため、装置重量等に応じたブレーキ力の設計がし易くなる。
【００４６】
一方、この実施形態によると、ローラ３３…が回転軸２９の中心に対して放射状配置で、かつ、周方向に一定間隔を置いて設けられているため、上記ブレーキ力がブレーキ板全周に同時に作用することによって円滑で安定したブレーキ作用を得ることができる。
【００４７】
しかも、各ローラ３３…と凸部Ｓ１及び凹部Ｓ２が同数で、すべてのローラ３３…が凸部Ｓ１及び凹部Ｓ２の同じ側に当接する同一の状態が得られるため、ブレーキ板外周面Ｓの全周部分に均等な力が作用する。このため、ブレーキ効率が良く、高いブレーキ力を得たい場合に有効となる。
【００４８】
他の実施形態
上記実施形態では、ローラ３３と凸部Ｓ１及び凹部Ｓ２を同数、同間隔を置いて設けたが、この凸部Ｓ１及び凹部Ｓ２とローラ３３の数や間隔は自由に変更することができる。たとえば図６（ａ）に示すように六個のローラ３３…に対して凸部Ｓ１及び凹部Ｓ２を一つ少ない五つ設けた六ローラ五山の構成としてもよいし、同図（ｂ）に示すように六個のローラ３３…に対して凸部Ｓ１及び凹部Ｓ２を九つ設けた六ローラ九山の構成としてもよい。
【００４９】
これらの構成によると、複数のローラ３３…の一部が凸部Ｓ１に、残りが凹部Ｓ２にそれぞれ当接することとなる。このため、上記実施形態と比較してブレーキ力が柔らかくなり、装置が軽くて作用する回転力が小さい場合に適する。
【００５０】
あるいは、同図（ｃ）に示すようにブレーキ板３２を大略四角形に形成し、各角部に凸部Ｓ１、四辺の中央に凹部Ｓ２を設ける一方、ローラ３３を二個設けてもよい。
【００５１】
一方、ブレーキ力を強化したい場合には、図７に示すようにブレーキ板３２及びローラ３３を備えたブレーキユニットを回転軸２９の軸方向に複数段（図例では三段）に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態にかかる破砕装置の一部切欠正面図である。
【図２】同装置に設けられたブレーキ装置の平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図３の一部拡大図である。
【図５】ブレーキ装置のブレーキ板とローラを示す平面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の他の実施形態を示す図５相当図である。
【図７】本発明のまた別の実施形態を示す図３相当図である。
【図８】破砕装置が装着された解体機の側面図である。
【図９】従来の破砕装置の拡大図である。
【符号の説明】
【００５３】
４  作業アタッチメント
２１  破砕装置の取付ベース
２２  回転軸受
２３  フレーム
２４  破砕アーム
２５  破砕アームの開閉支軸
２７  ブレーキ装置
２８  同装置のハウジング
２９  回転軸
３０  フレームの回転力を回転軸に伝達するピニオン
３１  同リングギヤ
３２  ブレーキ板
Ｓ  ブレーキ板外周面（凹凸面）
Ｓ１  凸部
Ｓ２  凹部
３３  ローラ
３３ａ  ローラ軸
３４  ローラブラケット
３５  バネケース
３６  バネ体
３８  ガイド溝
【図１】
2008253904.tif 000003
【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】
2008253904.tif 000009
【図８】
2008253904.tif 000010
【図９】
2008253904.tif 000011