(57)【要約】      （修正有）【課題】市販の撃打ツールが使用可能で、かつ、交換が容易なブレーカ。【解決手段】往復駆動され、下部開口１４を有する可動シリンダ８と、該可動シリンダ８内に上下方向移動可能に嵌挿され、該下部開口１４から突出する撃打棒１３を有する自由ピストン１２と、本体下部に設けられた撃打ツール支持部２６と、該撃打ツール支持部２６に着脱可能に支持された撃打ツール１８とを備えたブレーカであって、該撃打ツール支持部２６は、該撃打ツール１８の上部シャンク部１８ａの一部を抱持するガイド部３１と、本体内部において上下方向移動可能にガイドされるとともに該撃打ツール１８の上記上部シャンク部１８ａの上部に被せられ、上面が上記撃打棒１３による撃打を受ける中間部材２９と、該撃打ツール１８の中間フランジ１８ｂより下方において、該中間フランジに上下方向において干渉する状態としない状態とを選択できるストッパ３３とを備える。【選択図】  図１
2007007738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体内部において上下方向に往復駆動され、下部開口を有する可動シリンダと、この可動シリンダ内に上下方向移動可能に嵌挿され、上記可動シリンダの上記下部開口から突出する撃打棒を下部に有する自由ピストンと、上記本体下部に設けられた撃打ツール支持部と、この撃打ツール支持部に着脱可能に支持された撃打ツールと、を備えたブレーカであって、
上記撃打ツールは、上部シャンク部と、中間フランジと、下部作業部とを備えており、
上記撃打ツール支持部は、上記撃打ツールの上記上部シャンク部の軸方向一部を抱持するガイド部と、上記撃打ツールの上部シャンク部の上端に被せられ、上面が上記自由ピストンの撃打棒による撃打を受けるカップ部を有するとともに上記本体内部において上下方向移動可能にガイドされる中間部材と、上記撃打ツールの上記中間フランジより下方において、上記中間フランジに上下方向において干渉する状態と干渉しない状態とを選択できるストッパと、を備えていることを特徴とする、ブレーカ。
【請求項２】
上記中間部材は、そのカップ部の下端において外向フランジ部を有しており、この外向フランジ部の外周が上記本体の内壁によって上下方向にガイドされている、請求項１に記載のブレーカ。
【請求項３】
上記中間部材の上記外向フランジ部の上面には、上記中間部材を下向きに付勢するためのコイルバネの下端が接触させられている、請求項２に記載のブレーカ。
【請求項４】
上記中間部材の上記外向フランジ部の下方には、上記本体に支持された弾性部材が配置されている、請求項３に記載のブレーカ。
【請求項５】
上記ストッパは、レバー操作される、請求項１ないし４のいずれかに記載のブレーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、道路工事現場あるいは建築現場等でコンクリートあるいは硬化アスファルト等の固状物を破砕するために使用されるブレーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のブレーカは、普通、本体下部に若干上下方向に往復移動可能に支持された撃打ツールの頭部を、機械的往復駆動機構等で往復駆動されるハンマ体で叩いて撃打ツールに衝撃力を与えるようになっている。たとえば、特許文献１に記載されたブレーカは、ハンマ体を直接的に往復駆動させるのではなく、クランク機構によって可動シリンダを往復駆動させるとともに、この可動シリンダ内に自由ピストンを嵌挿し、この自由ピストンに機体の下部に支持させた撃打ツールを撃打するハンマ体としての機能を与えるように構成されている。自由ピストンは、可動シリンダの内部空間を上空圧室と下空圧室とに区画しているとともに、可動シリンダの下部開口から下方に突出するように一体形成された撃打棒を有する。
【０００３】
可動シリンダが往復駆動させられると、自由ピストンは、慣性力によって下空圧室と上空圧室とを交互に圧縮するようにして、往復駆動させられる。可動シリンダの往復運動の速度が高まるにつれて、下空圧室、上空圧室がより大きく圧縮させられる。可動ピストンが上死点を経て下降運動をしようとするとき、上空圧室は最も圧縮される。こうして圧縮された空圧室は空気バネのように膨張して自由ピストンを高速で下降させようとする。この自由ピストンの動きは、可動シリンダの下降運動とそのときの上空圧室の膨張とが相乗することにより、きわめて高速の動きとなる。可動シリンダが下死点に到達して下空圧室の圧縮が始まる前に撃打棒が撃打ツールの頭部に衝突するようにすることにより、撃打ツールをきわめて高速で下降する自由ピストンの撃打棒によって撃打することができる。このようにして、特許文献１に記載されたブレーカは、撃打ツールにきわめて大きな衝撃力を与えることができ、破砕性能は抜群となる。
【０００４】
一方、このようなブレーカは、一定の性能を維持したまま、重量や外形寸法を短縮することが要求される。特許文献１に記載されたブレーカは、専用の撃打ツールを装備することにより、装置全体の上下高さ寸法を短縮している。
【０００５】
しかしながら、撃打ツールはいわば消耗品であり、比較的短期の使用によって先端部が磨耗したり、破損したりする。そのため、この撃打ツールとして専用のものを必要とすることは、ユーザにとって、入手容易性、あるいはコスト面で不利である。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６４−２８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本願発明は、上記の事情のもとで考え出されたものであって、往復駆動させられる可動シリンダ内に嵌挿された自由ピストンによって機体の下部に支持された撃打ツールを撃打するように構成されたブレーカにおける破砕性能を維持しつつ、市販の撃打ツールを使用可能とし、かつ、この撃打ツールの交換が容易に行えるようにしたブレーカを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本願発明では、次の技術的手段を採用している。
【０００９】
すなわち、本願発明のブレーカは、本体内部において上下方向に往復駆動され、下部開口を有する可動シリンダと、この可動シリンダ内に上下方向移動可能に嵌挿され、上記可動シリンダの上記下部開口から突出する撃打棒を下部に有する自由ピストンと、上記本体下部に設けられた撃打ツール支持部と、この撃打ツール支持部に着脱可能に支持された撃打ツールと、を備えたブレーカであって、上記撃打ツールは、上部シャンク部と、中間フランジと、下部作業部とを備えており、上記撃打ツール支持部は、上記撃打ツールの上記上部シャンク部の軸方向一部を抱持するガイド部と、上記撃打ツールの上部シャンク部の上端に被せられ、上面が上記自由ピストンの撃打棒による撃打を受けるカップ部を有するとともに上記本体内部において上下方向移動可能にガイドされる中間部材と、上記撃打ツールの上記中間フランジより下方において、上記中間フランジに上下方向において干渉する状態と干渉しない状態とを選択できるストッパと、を備えていることを特徴としている。
【００１０】
撃打ツールは、その上部シャンク部が、ガイド部およびこの上部シャンク部に被せられた中間部材とにより、安定的に上下方向移動可能に支持される。自由ピストンの撃打棒からの撃打力は、上記中間部材を介して撃打ツールに伝達される。この中間部材を自由ピストンからの衝撃に耐える材質を選択して形成しておくことにより、撃打ツールとして市販のものを用いても、この撃打ツールの上部シャンク部を保護してその寿命を延長することができる。撃打ツールの交換は、上記ストッパを操作することにより、簡便に行うことができる。
【００１１】
好ましい実施の形態においては、上記中間部材は、そのカップ部の下端において外向フランジ部を有しており、この外向フランジ部の外周が上記本体の内壁によって上下方向にガイドされている。また、上記中間部材の上記外向フランジ部の上面には、上記中間部材を下向きに付勢するためのコイルバネの下端が接触させられている。
【００１２】
このように構成することにより、中間部材を介してコイルバネにより撃打ツールを下方に向けて付勢するようにした場合においても、装置の上下方向の寸法が拡大するといったことを極力抑制することができる。
【００１３】
好ましい実施の形態においてはさらに、上記中間部材の上記外向フランジ部の下方には、上記本体に支持された弾性部材が配置されている。
【００１４】
このように構成することにより、空打ち状態においても、衝撃を都合よく吸収して、装置の破損を防止することができる。
【００１５】
好ましい実施の形態においてはまた、上記ストッパは、レバー操作されるように構成されている。
【００１６】
このように構成することにより、撃打ツールの交換作業をより容易に行うことができる。
【００１７】
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１９】
本実施形態のブレーカ１は、図１に示すように、小型ガソリンエンジンを搭載した、いわゆる携帯式エンジンブレーカの形態をなすものであり、円筒状本体２の上部に公知の２サイクルガソリンエンジン３が搭載されている。円筒状本体２の上部を構成する筒状外套体４の内部には、この筒状外套体４に対して二重となるように固定シリンダ筒５が内挿されており、この固定シリンダ筒５は、上部クランク室６と連続するシリンダ空間７を形成している。
【００２０】
上記固定シリンダ筒５の内部には、可動シリンダ８が上記本体２の軸心方向に上下往復摺動可能に嵌挿されており、かつこの可動シリンダ８は、クランク室６内に組み込まれた回転円板９とこの回転円板９の偏心位置に上端が連結された連結ロッド１０とからなるクランク機構１１に連結されている。したがって、上記回転円板９が回転駆動されると、この可動シリンダ８は、上下に往復駆動される。なお、上記回転円板９は、たとえば、エンジン３の出力軸の回転を図示しない減速機構により減速したエンジン出力により、たとえば、約１，０００ｒｐｍ程度で回転駆動される。また、この可動シリンダ８の下端には、後記するようにこの内部に嵌挿される自由ピストン１２の下部に形成される撃打棒１３が突出しうる開口１４が設けられている。
【００２１】
上記可動シリンダ８の内部にはさらに、この可動シリンダ８に対して本体２の軸心方向の上下に自由に移動しうる上記自由ピストン１２が嵌挿される。そしてこの自由ピストン１２の下部には、撃打棒１３が一体延出形成され、この撃打棒１３は、自由ピストン１２が下動したとき可動シリンダ８の下部開口１４から突出し、後記する中間部材２９を介して撃打ツール１８の頭部を叩く。自由ピストン１２の外周と可動シリンダ８の内周面との間は、自由ピストン１２の外周に嵌めこまれたＯリング１９によって気密性が確保され、かつ、可動シリンダ８の下部開口１４と撃打棒１３との間は下部開口１４の内周に嵌めこまれたＯリング２０により気密性が確保されている。したがって、可動シリンダ８の内部は、自由ピストン１２によって、上空圧室２１と下空圧室２２とに区分される。これらの空圧室２１，２２は、可動シリンダ８の上下動にともなう自由ピストン１２の動きの慣性遅れによって交互に圧縮され、こうして圧縮された空気の弾性膨張により自由ピストン１２を加速する。この実施形態においては、可動シリンダ８の側壁に適当個の透孔２３を設け、自由ピストン１２が下動するときに上空圧室２１を外部に連通させることにより、上空圧室２１が負圧となって自由ピストン１２の下向きの加速を阻害するのを防止し、自由ピストン１２が上動するときに下空圧室２２を外部に連通させることにより、下空圧室２２が負圧となって自由ピストン１２の上向きの加速を阻害するのを防止している。
【００２２】
さらに、筒状外套体４および固定シリンダ筒５の下端には、図２によく示されているように、下部ケース２５が連結され、この下部ケース２５に内装され、あるいはこの下部ケース２５に付属する格好で、撃打ツール支持部２６が形成されている。この撃打ツール支持部２６は、以下に説明するように構成することにより、市販の撃打ツール１８を適正に支持することができる。撃打ツール１８は、図２に良く表れているように、上部シャンク部１８ａと、中間フランジ１８ｂと、下部作業部１８ｃとを有する。下部作業部１８ｃは、固状物に強い衝撃を与えてこれを効果的に粉砕できるように、尖端形状となっている。
【００２３】
上記下部ケース２５は、上記筒状外套体４とほぼ同じ外径をもつ上部２５ａと、この上部２５ａより小径であり、下端が開放する一定内径の筒状下部２５ｂとを有する。この筒状下部２５ｂの内径は、撃打ツール１８の中間フランジ１８ｂの外径よりやや大に設定されている。この下部ケース２５の上部２５ａと筒状下部２５ｂとの境界部分には、段部２５ｃが形成されている。
【００２４】
下部ケース２５の上部２５ａの内側には、環状空間２７を介在させるようにして、筒状ガイド２８が設けられている。この筒状ガイド２８は、その上端に形成された外向フランジ２８ａが上記筒状外套体４と上記下部ケース２５との連結部に挟み込まれることにより、組み付けられている。この下部ケース２５の内部にはまた、撃打ツール１８の上部シャンク部１８ａの上端に被せられる中間部材２９、上記段部２５ｃに載るような格好で配置されるドーナツ状のゴム製ダンパ３０、上部シャンク部１８ａをその軸方向に案内挿通するようにしてこの下部ケース２５の上記筒状下部２５ｂに圧入された、ガイド部としてのブッシュ３１が設けられている。
【００２５】
上記中間部材２９は、上記上部シャンク部１８ａの上端に被せられるとともに上記筒状ガイド２８の内周に摺接するカップ部２９ａと、このカップ部２９ａの下端において形成されている外向フランジ部２９ｂとを有する。この外向フランジ部２９ｂは、下部ケース２５の上部２５ａの内壁に摺接する。このようにして、中間部材２９は、上下方向に案内される。また、この中間部材２９の外向フランジ部２９ｂの上面には、上記環状空間２７に装填された圧縮コイルバネ３２の下端が弾接させられている。これにより、中間部材２９ないしこれが被せられる撃打ツール１８は、下向きに弾力付勢される。上記ダンパ３０は、中間部材２９の外向フランジ部２９ｂと下部ケース２５の段部２５ｃとの間に配置される。後述するが、このダンパ３０は、空打ち状態において上記中間部材２９の外向フランジ部２９ｂの下面を弾性支持し、衝撃が下部ケース２５に直接的に伝わることを防止する。
【００２６】
下部ケース２５の筒状下部２５ｂの下端部には、撃打ツール１８の抜けを防止するためのストッパ３３が設けられている。この実施形態においてストッパ３３は、軸３４を中心として回動可能なストッパレバー３５を備えている。このストッパレバー３５は、レバー部３５ａとストッパ部３５ｂを備えており、図２に実線で示されるようにレバー部３５ａが筒状下部２５ｂの側面に当接する回動位置をとるときにはストッパ部３５ｂが撃打ツール１８の中間フランジ部１８ｂに上下方向において干渉するように筒状下部２５ｂの内壁から突出する一方、レバー部３５ａが図２に仮想線で示される回動位置をとると、ストッパ部３５ｂが筒状下部２５ｂの内壁内に引っ込むように形成されている。ストッパレバー３５が図２に実線で示す回動位置をとるときには、撃打ツール１８の抜けが阻止され、図２に仮想線で示す回動位置をとるときには、撃打ツール１８の抜けが許容される。したがって、撃打ツール１８の交換は、ストッパレバー３５の操作により、容易に行うことができる。
【００２７】
次に、上記構成を備えるブレーカ１の作動を説明する。
【００２８】
撃打ツール１８は、その上部シャンク部１８ａがブッシュ３１に挿通支持され、上部シャンク部１８ａの上端に被せられる中間部材２９が下部ケース２５の内壁に案内されていることにより、筒状外套体４の軸心方向に沿って、また、自己の軸線方向に沿って往復移動可能となるように安定的に支持される。
【００２９】
作業において、作業者は、撃打ツール１８を撃打対象に押し当てるようにして構える。このとき、装置は重量および作業者による押し付け力を受け、圧縮コイルバネ３２が幾分圧縮された状態となる。すなわち、装置本体２は、撃打ツール１８に対して圧縮コイルバネ３２を介したフロート状態となる。図示しないスロットルレバーを操作するなどしてエンジンの回転数を上げると、可動シリンダ８が往復駆動させられる。このとき、自由ピストン１２のもつ慣性力により、下空圧室２２と上空圧室２１とが交互に圧縮させられる。より詳細には、可動シリンダ８が下降過程から下死点を通過して上昇過程に転じたあたりで下空圧室２２が最大限に圧縮され、この下空圧室２２の弾性膨張により自由ピストン１２を上に向けて加速させながら可動シリンダ８は上昇を続ける。やがて可動シリンダ８は上死点を通過して下降過程に転じるが、下空圧室２２の弾性膨張によって加速されながら上昇していた自由ピストン１２は、慣性力によってさらに上昇を続けようとするため、上空圧室２１が大きく圧縮される。そうして、可動シリンダ８が下降するにしたがい、最大限に圧縮された上空圧室２１の弾性膨張により、自由ピストン１２は下向きに加速させられる。そして、こうして最大限に加速された状態の自由ピストン１２の撃打棒１３が撃打ツール１８の上端に被せられた中間部材２９を強く叩き、撃打ツール１８に下向きの極めて強力な衝撃力を与える。このように、装置の軸心方向について機械的な拘束なく加速された自由ピストン１２によって撃打ツール１８に与えられる衝撃力は、きわめて大きく、このような衝撃が繰り返し付与されることにより、撃打ツール１８は、効果的に対象物を破砕することができる。そうして、作動状態において、上記したように装置本体２は撃打ツール１８に対してフロート状態にあり、かつ、上下方向について機械的な拘束をうけない自由ピストン１２が撃打ツール１８に衝撃を与えるので、装置本体２が衝撃反力を受けることが少ない。したがって、装置本体２が衝撃によって破損するといったことはなく、構成部材の必要強度も比較的小さい。これにより、装置全体としての重量軽減を図ることができる。
【００３０】
一方、空打ち状態、すなわち、撃打ツール１８が対象物に突き当てられていない状態では、自由ピストン１２の撃打棒１３は中間部材２９を叩くが、このときの衝撃は、ダンパ３０によって吸収される。しかも、ダンパ３０は、中間部材２９の外向フランジ部２９ｂの下面という、比較的広い面積を受け止めるので、装置あるいは下部ケース２５ｂに対する衝撃吸収効果は大きい。このように、この実施形態のブレーカ１は、空打ち状態における対策も万全である。
【００３１】
上述のようにこの実施形態では、中間部材２９の形態を、撃打ツール１８の上部シャンク部１８ａの上端に被せるカップ部２９ａを有するとともに、このカップ部２９ａの下端に外向フランジ部２９ｂを設けるというものとしている。したがって、上記のように、作動状態において撃打ツール１８に対して装置本体２をフロート状態とするために圧縮コイルバネ３２を装填しているにもかかわらず、装置の上下寸法の拡大を最小限に抑制している。また、この中間部材２９を用いていることから、この中間部材２９の材質として、自由ピストン１２の撃打棒１３よる強い衝撃に耐えるものとしておけば、撃打ツール１８として市販のものを用いることに何ら差し支えなくなる。
【００３２】
さらには、市販の撃打ツール１８の交換は、上記したように、きわめて容易に行える。
【００３３】
もちろん、この発明の範囲は上記した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲内でのあらゆる変更は、すべて本願発明の範囲に包摂される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本願発明のブレーカの一実施形態の縦断面図である。
【図２】図1の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００３５】
１        ブレーカ
２        本体
４        筒状外套体
８        可動シリンダ
１２      自由ピストン
１３      撃打棒（自由ピストンの）
１４      下部開口（可動シリンダの）
１８      撃打ツール
１８ａ    上部シャンク部（撃打ツールの）
１８ｂ    中間フランジ（撃打ツールの）
１８ｃ    下部作業部（撃打ツールの）
２１      上空圧室（可動シリンダの）
２２      下空圧室（可動シリンダの）
２５      下部ケース
２５ａ    上部（下部ケースの）
２５ｂ    筒状下部（下部ケースの）
２６      撃打ツール支持部
２９      中間部材
２９ａ    カップ部（中間部材の）
２９ｂ    外向フランジ部（中間部材の）
３０      ダンパ
３１      ブッシュ（ガイド部）
３２      圧縮コイルバネ
３３      ストッパ
３５      ストッパレバー
３５ａ    レバー部（ストッパレバーの）
３５ｂ    ストッパ部（ストッパレバーの）
【図１】
2007007738.tif 000003
【図２】
2007007738.tif 000004