(57)【要約】【課題】破砕ロータと反発板の構成により細破砕を可能にした破砕バケットの提供。【解決手段】土木機械のアームの先端に設けられ原料が投入されるバケット１０であって、原料を破砕する破砕歯１８を外周に複数個有する破砕ロータ１４と、バケット本体１３内に揺動調整可能に支持され原料を受ける反発板１５とで、投入された原料を押しつぶし細破砕する。破砕された原料は、バケット本体１３下部の排出口１７に設けられ穴を有する排出板２２を介して、細破砕物のみ排出する。【選択図】    図２
2005002722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
土木機械のアームの先端に揺動可能に設けられ、原料が投入されるバケット本体と、
このバケット本体に回転可能に設けられ、前記原料を破砕する破砕歯を外周に複数個有する破砕ロータと、
前記バケット本体に設けられ前記破砕ロータを駆動する駆動装置と、
前記バケット本体内に揺動可能に支持されバケット内の原料を受けて前記破砕ロータの回転により衝接しながら押しつぶし破砕するための反発板と、
前記バケット本体下部に設けられ、前記反発板を介して破砕された細粒度の破砕物を排出する排出板とからなる破砕バケット。
【請求項２】
請求項１に記載された破砕バケットにおいて、
揺動動作で前記反発板の傾き姿勢位置の変更が可能な調整装置を前記バケット本体に設けたことを特徴とする破砕バケット。
【請求項３】
請求項１に記載された破砕バケットにおいて、
前記反発板の反発面は、前記破砕ロータの回転方向に沿う断面が凹凸形状になっていることを特徴とする破砕バケット。
【請求項４】
請求項２に記載された破砕バケットにおいて、
前記調整装置は、ねじ機構により押圧して前記反発板の位置を調整する装置であることを特徴とする破砕バケット。
【請求項５】
請求項２に記載された破砕バケットにおいて、
前記調整装置は、油圧駆動装置により押圧して前記反発板の位置を調整するものであることを特徴とする破砕バケット。
【請求項６】
請求項１から５に記載された破砕バケットで選択される１項において、
前記排出板は、前記バケット本体に着脱自在に取り付け可能で複数の開口部を有する鋼板であることを特徴とする破砕バケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラッシャ機能を有する破砕バケットに関する。更に詳しくは、バケット本体内に反発板を有し投入された原料を細破砕化する破砕バケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
土木機械のバケットは、廃材等の原料を単に収集して他の場所に運搬し置換するのみでなく、バケットで投入された原料を破砕したり、篩ったりして二次処理を行うものが種々知られている。又、土壌を破砕したり、廃材等の原料を細かく破砕する専用の破砕機も知られていて、用途により種々のタイプのものが使用されている。
【０００３】
パワーショベル等のバケットは、特に土壌の掘り起こしや土壌、廃材等の運搬に使用されていることは周知である。このバケットは、一般に土壌等を掬いとって移動し他の場所へ排出するのみの機能のものが大半である。最近は、このバケットに二次機能を付加してバケット作業の効率化を図ったバケットも提案されている。
【０００４】
例えば、バケット内で廃材を破砕する簡易な方法の例として、バケット内に種々の破砕装置が設けられたものが提案されている。これらの例として、バケットに掬い取ったコンクリート塊等廃材を挟圧粉砕する一対の破砕盤を接離可能に対設し、廃材を掬い取ってそのまま破砕し排出するものが知られている（例えば、特許文献１）。また、バケットに破砕歯を供えた作動体を往復運動可能に設け、バケットに設けられた固定破砕歯との間でコンクリート廃材を破砕するものも知られている（例えば、特許文献２）。さらに、バケット内の掬い器内に一対の回転軸を設け、各回転軸に大中小の破砕歯板を取り付け、回転軸を回転させることにより歯板群でコンクリート塊を小さく砕くものも知られている（例えば、特許文献３）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１２１７４８号公報
【特許文献２】
特開平９−３１６９１２号公報
【特許文献３】
特開平１０−３０２４７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した特許文献に記載された技術では、投入された原料を細破砕化し排出する上では、不充分である。原料を破砕する駆動モータ等の駆動に、大きな駆動トルク等も必要である。しかし、バケットの大きさに合わせた駆動モータ等の駆動体を使用した破砕装置では、被破砕物である原料を破砕する能力が低いものとなってしまうという問題点があった。
【０００７】
バケットに留まる土壌等の原料は大小の塊で存在し、小さいものは排出口から落下して排出されるが、大きい塊のものはバケット内にいつまでも留まり続けることがあるので、バケットを傾け投入口から排出しており効率がよくない。しかし、大きい塊であっても力を少し加えれば崩れ細破砕物になり得る。バケット内に取りこまれた原料はできるだけ多く細破砕物にするのが理想である。バケット内は限られた空間であり、このスペースを有効に活用する必要がある。このために大きなトルクを有する駆動モータや大きく複雑な装置を付加することは困難であり、新たな問題点も生じる。
【０００８】
そのため、バケット内で被破砕物である原料を効率よく細破砕化するのに適したコンパクトな破砕バケットの開発が望まれていた。本発明は、前記した課題を解決するためになされたもので、下記の目的を達成する。
本発明の目的は、バケット内に投入された原料を効率よく細破砕し、しかも確実に破砕のできる破砕バケットを提供することにある。
本発明の他の目的は、簡素でコンパクトな構成にし、低コストにした破砕バケットを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
発明１の破砕バケットは、土木機械のアームの先端に揺動可能に設けられ、原料が投入されるバケット本体と、このバケット本体に回転可能に設けられ、前記原料を破砕する破砕歯を外周に複数個有する破砕ロータと、前記バケット本体に設けられ前記破砕ロータを駆動する駆動装置と、前記バケット本体内に揺動可能に支持されバケット内の原料を受けて前記破砕ロータの回転により衝接しながら押しつぶし破砕するための反発板と、前記バケット本体下部に設けられ、前記反発板を介して破砕された細粒度の破砕物を排出する排出板とからなっている。
【００１０】
発明２の破砕バケットは、発明１において、揺動動作で前記反発板の姿勢位置の変更が可能な調整装置を前記バケット本体に設けたことを特徴としている。
発明３の破砕バケットは、発明１において、前記反発板の反発面は、前記破砕ロータの回転方向に沿う断面が凹凸形状になっていることを特徴としている。
発明４の破砕バケットは、発明２において、前記調整装置は、ねじ機構により押圧して前記反発板の位置を調整する装置であることを特徴としている。
【００１１】
発明５の破砕バケットは、発明２において、前記調整装置は、油圧駆動装置により押圧して前記反発板の位置を調整する装置であることを特徴としている。
発明６の破砕バケットは、発明１から５において、前記排出板は、前記バケット本体に着脱自在に取り付け可能で複数の開口部を有する鋼板であることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明を適用するパワーショベルの全体図、図２から図４は、本発明の破砕バケットの断面図である。パワーショベルは土木機械の一種で、公知の土木掘削機である。
一般に機械より低い位置の地盤の掘削に適用され、穴掘り、溝堀り等の作業に適する。機械の容量は、バケット容量で表される。図に示すパワーショベル１は自走式で、クローラ２を介してどの位置へも移動可能である。基体３に第１旋回アーム４が支軸（図示せず）を介して設けられ、第１シリンダ５により支軸を中心に旋回する。
【００１３】
第１旋回アーム４には、支軸６を介して第２旋回アーム７が設けられ、第１旋回アーム４に設けられた第２シリンダ８により支軸６を中心に旋回動作する。第２旋回アーム７の先端には、支軸９を介してバケット１０が揺動可能に設けられている。このバケット１０は、破砕バケットである。第２旋回アーム７には、バケットシリンダ１１が設けられ、バケットシリンダ１１のピストンロッド１１ａの先端部が軸１２を介して相対回転可能に、バケット１０のバケット本体１３に取り付けられている。
【００１４】
即ち、バケットシリンダ１１の駆動力によりバケット本体１３は、支軸１２を中心に揺動する。バケット本体１３の内部は、投入される原料の破砕室を構成し、その破砕室の内壁は硬質材で被覆されている。また、基体３は、水平方向に旋回できる構造になっている。従って、バケット１０は、旋回範囲のどの位置にも移動可能であり、向きも変えることができる。このように構成されるパワーショベル１のバケット１０が本発明の破砕バケットである。以下本発明の破砕バケットの構成を図に基づき詳細に説明する。
【００１５】
図２は、バケット１０の第１の実施形態を示すものである。このバケット本体１３内には、破砕のための破砕ロータ１４と反発板１５が設けられている。破砕ロータ１４は、ロータ軸１４ａに一体化している。又、上部は原料投入のための開口された投入口１６を構成し、投入された原料は、細破砕物に破砕された後、下部に設けられた排出口１７から排出されるようになっている。
【００１６】
本発明のバケット１０は、破砕ロータ１４に反発板１５を付加して設けた構成が特徴になっている。破砕ロータ１４には、複数の破砕歯１８が円周方向に千鳥状に配設されている。バケット本体１３の外壁側面には、破砕ロータ１４の駆動用のための駆動装置１４ｂが設けられている。この駆動装置１４ｂの駆動により破砕ロータ１４はロータ軸１４ａを介して強制的に回転され、これに伴い破砕歯１８が円周に沿って回転され原料を破砕する。
【００１７】
バケット本体１３内には、破砕ロータ１４に対向して反発板１５が揺動自在にバケット本体１３全幅に亘って設けられている。反発板１５の反発面１５ａは、破砕ロータ１４の回転方向に沿う断面が凹凸形状になっていて、破砕歯１８が回転するときは、凹部に破砕歯１８が潜り込むようになっている。投入された原料は、この反発面１５ａに衝接し破砕歯１８により細かくする破砕動作を行う。
【００１８】
バケット本体１３の側壁には、長穴１９ａを有する支持部１９が設けられ、この支持部１９の長穴１９ａに反発板１５を支持する軸体２０が挿入支持され固定される。軸体２０には、反発板１５が支持され揺動可能となっている。反発板１５は長穴１９ａにより、破砕ロータ１４に対して進退する方向に位置を変えることができる。図の状態は、反発板１５が破砕ロータ１４に近寄った位置に設置された状態を示している。
【００１９】
軸体２０が長穴１９ａの左側即ちＡの位置に移動固定された場合は、反発板１５は破砕ロータ１４から離れた位置になり、投入される原料を多く受け入れることができる。一方バケット本体１３の前壁部１３ａには、反発板１５の傾斜姿勢を変更することができる調整装置２１が設けられている。この調整装置２１は、ねじ体２１ａをベースにするもので、人手で雌雄ねじを相対移動させ、ねじ体２１ａの出入りを調整し固定する。
【００２０】
ねじ体２１ａの先端は反発板１５の裏面に当接している。この反発板１５は、軸体２０を介して揺動され、回転する破砕歯１８との間隔の調整を行い、反発板１５の傾斜位置が定まったところで、ナット２１ｂを締め上げねじ体２１ａを固定する。このような構成のバケット１０において、破砕ロータ１４と反発板１５との空間に投入口１６から投入される原料は、反発板１５と破砕歯１８との間に強制的に押しこまれ破砕される。
【００２１】
破砕歯１８は連続して回転し原料に食い込んでいくので、大きい塊の土壌であっても破砕歯１８で擦って空回りすることなく破砕される。破砕された土壌は、破砕歯１８と反発板１５との空隙から細かい粒度土壌となってバケット本体１３の下部にもたらされる。バケット本体１３の下部は排出口１７となっていて、排出板２２が着脱自在にボルトで固定されている（図示せず）。この排出板２２は、通過する粒度の土壌径に合わせた穴２２ａが多数設けられた鋼板である。
【００２２】
原料の大半は細破砕され、この穴２２ａを通過しバケット本体１３外に排出されるが、粗破砕物として残った原料はバケット本体１３内に滞留する。滞留した原料は、破砕ロータ１４の回転とともにバケット本体１３の上方へ持ちきたされ、新たに投入口１６から投入される原料とともに再び反発板１５を介して押し潰され、細破砕物となって排出口１７から排出される。
【００２３】
排出口の形態は、他の装置等でフィルター式、スクリーン式、打ち抜き鋼板式、溶接網など種々のものが公知である。その排出方法も直進又は回転の篩い動作等種々の方法が知られている。本発明の場合は、排出口に穴明き鋼板を適用し、破砕ロータ１４の回転動作を利用し定粒度の細破砕物を排出させるもので、複雑な装置としていない。
【００２４】
このような動作を繰り返し、投入されたほとんどの土壌は細破砕されバケット本体１３外に排出される。排出口１７に設置される排出板２２は、異なる土壌の粒度に合わせ異なる穴の大きさのものに変更することができる。この排出板２２は網目状のものであってもよい。
【００２５】
［第２の実施形態］
図３は第２の実施形態を示したものである。この例は、調整装置２１に油圧駆動装置を適用したものである。油圧駆動装置即ち油圧シリンダー２３をバケット本体１３の前壁部１３ａに取り付け、油圧シリンダー２３のロッド２３ａを反発板１５に対して出し入れ押圧し、揺動角を変え反発板１５の傾き姿勢を変更する。反発板１５に対する油圧シリンダー２３の取り付け位置と角度は、設計段階で決定される。なるべくバケット１０の掬い出し作業に支障のない位置に配置する。
【００２６】
反発板１５に過負荷が生じたときには、油圧シリンダー２３の供給圧の範囲でロッド２３ａを押し戻すことにより、反発板１５の衝撃を和らげることができる。この油圧駆動装置は油圧シリンダー２３でなく油圧モータであってもよい。調整装置２１を油圧駆動装置とすることは、操作を自動で行うことができ、例えばパワーショベル１の運転台で遠隔操作することができることを意味する。
【００２７】
［第３の実施形態］
図４は、第３の実施形態を示したものである。この例は、図２に示す構成例にバネ鋼板２４を介在させた例である。図４は、図２の構成に緩衝材としてバネ鋼板２４をバケット本体１３内に取り付けたものである。ねじ体２１ａでバネ鋼板２４の中間部を押すことにより位置を調整するが、反発板１５に対してはバネ鋼板２４の先端部で当接させている。従って、反発板１５に過負荷が生じたときには、バネ鋼板２４の先端部２４ａがねじ体２１ａの押圧部を支点に撓み反発板１５の受ける衝撃力を吸収する。この緩衝材は、バネ鋼板２４を使用することで説明しているが、コイルバネ、ゴム等の弾性体であってもよい。本発明は、以上のように構成されるが、説明した実施の形態に限定されないことはいうまでもない。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の破砕バケットは、バケット内に反発板を設ける構成にしたことで、バケット内に投入された原料を効率よく細破砕し、しかも確実に破砕ができるようになった。又、反発板の位置を調整できるように調整装置を設けたことで、投入された原料に合わせ、破砕歯と反発板との間隔を調整でき、適切な破砕作業ができる。更に構成がコンパクトで、低コストの破砕バケットとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明を適用するパワーショベルの全体図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態を示す破砕バケットの断面図で、調整装置をねじ機構とした場合の例を示す。
【図３】図３は、本発明の第２の実施の形態で、調整装置を油圧駆動装置とした破砕バケットの断面図である。
【図４】図４は、本発明の第３の実施の形態で調整装置の緩衝材にバネ鋼板を使用した破砕バケットの断面図である。
【符号の説明】
１…パワーショベル
２…クローラ
３…基体
１０…バケット
１３…バケット本体
１４…破砕ロータ
１５…反発板
１５ａ…反発面
１８…破砕歯
２１…調整装置
２２…排出板
【図１】
2005002722.tif 000003
【図２】
2005002722.tif 000004
【図３】
2005002722.tif 000005
【図４】
2005002722.tif 000006