(57)【要約】【課題】従来品よりも高い防振性能を発揮する防振ブレーカ装置を提供することを目的とする。【解決手段】ブレーカ本体２と、そのブレーカ本体を軸方向変位可能に支持する支持部材と、前記ブレーカ本体から前記支持部材に伝わる縦振動を減衰させるダンパを具備した防振ブレーカ装置であって、前記支持部材として、前記ブレーカ本体２を軸方向変位可能に支持する第１支持部材３と、その第１支持部材３の外側に配置されて当該第１支持部材を軸方向変位可能に支持する第２支持部材４を備え、ブレーカ本体２の後端と第１支持部材の上部壁３ｂとの間に第１ダンパ５を、第１支持部材３の上部壁３ｂと第２支持部材の上部壁４ｂとの間に第１ダンパ５よりもばね定数が小さくて柔らかい第２ダンパ６をそれぞれ備えさせた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高速で往復運動するハンマーピストンでチゼル（２ｂ）を打突してチゼルから被破砕物（Ｗ）に対して破砕力を加えるブレーカ本体（２）と、そのブレーカ本体（２）を軸方向変位可能に支持する支持部材と、前記ブレーカ本体から前記支持部材に伝わる縦振動を減衰させるダンパを具備した防振ブレーカ装置であって、
前記支持部材として、前記ブレーカ本体（２）の外側に配置されてそのブレーカ本体（２）を軸方向変位可能に支持する第１支持部材（３）と、その第１支持部材（３）の外側に配置されてその第１支持部材（３）を軸方向変位可能に支持する第２支持部材（４）を備え、前記ブレーカ本体（２）の後端と前記第１支持部材（３）の上部壁（３ｂ）との間に第１ダンパ（５）を、前記第１支持部材（３）の上部壁（３ｂ）と前記第２支持部材（４）の上部壁（４ｂ）との間に前記第１ダンパ（５）よりもばね定数が小さくて柔らかい第２ダンパ（６）をそれぞれ備える防振ブレーカ装置。
【請求項２】
前記第１支持部材（３）を前記チゼル（２ｂ）を通す穴の付いた下部壁（３ｃ）のあるものにしてその下部壁（３ｃ）と前記ブレーカ本体（２）の先端との間に縦振動を吸収する第３ダンパ（７）を介在した請求項１に記載の防振ブレーカ装置。
【請求項３】
前記第３ダンパ（７）の一部をブレーカ本体（２）の外周と前記第１支持部材の周壁（３ａ）との間に介在して横振動吸収能を併せ持たせた請求項２に記載の防振ブレーカ装置。
【請求項４】
前記ブレーカ本体（２）の外周と前記第１支持部材（３）の周壁（３ａ）との間に横振動を吸収する第４ダンパ（８）を介在した請求項１〜３のいずれかに記載の防振ブレーカ装置。
【請求項５】
前記第２支持部材（４）を前記チゼル（２ｂ）を通す穴の付いた下部壁（４ｃ）のある筒体にして前記下部壁（４ｃ）と第１支持部材（３）の下端との間に縦振動を吸収する第５ダンパ（９）を介在した請求項１〜４のいずれかに記載の防振ブレーカ装置。
【請求項６】
前記第２支持部材（４）として密閉ケースを用いた請求項１〜５のいずれかに記載の防振ブレーカ装置。
【請求項７】
前記第２ダンパ（６）が設定内圧を調整可能なガスダンパであり、総圧縮代が第１ダンパ（５）よりも大きく、前記第１ダンパ（５）が最大に圧縮された位置からの更なる圧縮が許容されるものである請求項１〜６のいずれかに記載の防振ブレーカ装置。
【請求項８】
前記第２ダンパ（６）を構成するガスダンパが空気ばね、リング状エアチューブ、エアシリンダ又は第１支持部材（３）をピストンとして働かせて密閉室（６ａ）に封入した気体を圧縮する構造のダンパのいずれかである請求項７に記載の防振ブレーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンクリート構造物や岩石、壁板などの破砕、解体、剥離などに利用されるブレーカと、そのブレーカを支持する部材との間に振動を減衰させるダンパを設けた防振ブレーカ装置、より詳しくは、従来品よりも防振性能を高めた防振ブレーカ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
首記のブレーカは、高速で往復運動するハンマーピストンでチゼルを打突してチゼルから被破砕物に対して破砕力を加える。そのために、打突の反動による振動がブレーカを取り付けた部材やブレーカを操作している作業者の腕などに加わる。
【０００３】
その振動は、ブレーカが例えば建機（パワーショベル）の可動アームに取り付けた大型の油圧ブレーカである場合には特に強く、その振動が可動アームのヒンジ部や建機に搭載されたバルブ類などの疲労破壊を促進し、さらに、建機のキャビンまで伝わってキャビン内のオペレータにも不快な思いをさせる。
【０００４】
また、作業者が手で持って操作する小型の空圧ブレーカや電動ブレーカも、操作時の振動が白蝋病（振動病）の原因になり得ることが知られている。
【０００５】
そこで、ブレーカと、これを支持するブラケットなどの支持部材との間に緩衝材や空気ばねなどで構成されるダンパを設けてブレーカから支持部材に伝わる振動を減衰させる防振ブレーカ装置が開発されている。
【０００６】
その防振ブレーカ装置の従来例として、例えば、下記特許文献１−３に記載されたものがある。
【０００７】
特許文献１は、ブレーカ工具をガイドセル（これは一種のブラケットであるので、以下ではブラケットと言う）で進退自在に支持し、そのブレーカ工具の後端とガイドセルのカバー部材との間にダンパとして働くガスバネを設けたブレーカ装置を開示している。
【０００８】
また、特許文献２は、油圧ブレーカ本体を弾性体を介して箱型の防音カバー（これも一種のブラケットであるので以下ではブラケットと言う）に収納し、油圧ブレーカ本体の後端と防音カバーとの間にダンパとして働く空気ばねを配置した油圧ブレーカの防振防音装置を開示している。
【０００９】
さらに、特許文献３は、油圧ブレーカを弾性体を介して箱型のブラケットボディ内に収納し、油圧ブレーカの後端とブラケットボディとの間にゴム塊などで構成されるダンパを配置した油圧ブレーカの防振装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−５８２６３号公報
【特許文献２】実用新案登録第３００２３６２号公報
【特許文献３】実開平４−７６３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前掲の特許文献１−３に記載された防振ブレーカ装置は、いずれも、ハンマーピストンが往復運動する方向の振動（これを縦振動と言う）を、ブラケットとそれに支持されるブレーカとの間に介在したダンパで減衰させるものである。
【００１２】
特許文献２，３の防振装置は、ブレーカの先端とブラケットの下部壁との間にもゴム塊などの弾性体を介在しており、この弾性体による縦振動の減衰効果も期待できるものになっている。
【００１３】
ところが、特許文献１−３の構造での縦振動の減衰は真に満足できるものではないこと、工夫された構造によって特許文献１−３の構造よりもさらに優れた防振性能（振動吸収能）が発揮されることを本願発明者等は見出した。
【００１４】
この発明は、その工夫された構造により、従来品よりも高い防振性能を発揮する防振ブレーカ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するため、この発明においては、高速で往復運動するハンマーピストンでチゼルを打突してチゼルから被破砕物に対して破砕力を加えるブレーカ（以下ではこれをブレーカ本体と言う）と、そのブレーカ本体を軸方向変位可能に支持する支持部材と、前記ブレーカ本体から前記支持部材に伝わる縦振動を減衰させるダンパを具備した防振ブレーカ装置を以下の通りに構成した。
【００１６】
即ち、前記支持部材として、前記ブレーカ本体の外側に配置されてそのブレーカ本体を軸方向変位可能に支持する第１支持部材と、その第１支持部材の外側に配置されてその第１支持部材を軸方向変位可能に支持する第２支持部材を備えさせ、前記ブレーカ本体の上に向けた後端と前記第１支持部材の上部壁との間に第１ダンパを、前記第１支持部材の上部壁と前記第２支持部材の上部壁との間に前記第１ダンパよりもばね定数が小さくて柔らかい第２ダンパをそれぞれ設けた。
【００１７】
この防振ブレーカ装置の好ましい形態を以下に列挙する。
１）前記第１支持部材をチゼルを通す穴のあいた下部壁のあるものにしてその下部壁とブレーカ本体の下を向いた先端との間に縦振動を吸収する第３ダンパを介在したもの。
２）前記第３ダンパの一部をブレーカ本体の外周と前記第１支持部材の周壁との間に介在して横振動吸収能を併せ持たせたもの。
３）前記ブレーカ本体の外周と前記第１支持部材の周壁との間に横振動を吸収する第４ダンパを介在したもの。
４）前記第２支持部材をチゼルを通す穴のあいた下部壁のある筒体にして前記下部壁と第１支持部材の下部壁との間に縦振動を吸収する第５ダンパを介在したもの。
５）前記４）の形態の筒体の第２支持部材として密閉ケースを用いたもの。
【００１８】
前記第１ダンパは、オイルダンパやガスダンパでもよいが、ウレタンゴムなどからなる弾性体のブロック（ゴム塊）がブレーカ本体の保持力を確保し易く、かつ、装置のコンパクト化も図りやすい。第３ダンパと第４ダンパも、ウレタンゴムなどからなる弾性体のブロックが好ましい。
【００１９】
一方、第２ダンパや第５ダンパは、オイルダンパや弾性体のブロックで構成されるダンパよりもばね定数が小さくて柔らかいガスダンパが好ましい。
【００２０】
ガスダンパは、空気ばね、リング状エアチューブ、エアシリンダ、第１支持部材をピストンとして働かせて密閉室に封入した気体を圧縮する構造のダンパなど、既知のダンパを利用できる。
【００２１】
この第２ダンパや第５ダンパは、総圧縮代が第１ダンパよりも大きく、第１ダンパが最大に圧縮された位置からの更なる圧縮が許容されるものを用いる。
【００２２】
前記第２支持部材は、この発明の防振ブレーカ装置をアタッチメントとして油圧ショベルの可動アームに取り付けて使用するものについては、この第２支持部材を可動アームに連結されるブラケットとして構成する。
【００２３】
この発明は、作業者が手で持って操作するハンドブレーカにも適用できる。その形態では、第２支持部材を外部ケースにし、その外部ケースに作業者が手で掴むグリップやブレーカ本体の動作制御用のスイッチなどを設ける。
【発明の効果】
【００２４】
この発明の防振ブレーカ装置は、ブレーカ本体の縦振動が第１支持部材との間に介在した第１ダンパによって吸収減衰され、さらに、第１支持部材の縦振動が第２支持部材との間に介在した第２ダンパによって吸収減衰される。
【００２５】
このように、振動の吸収減衰が特性の異なるダンパによって２段階に行われるため、従来品に比べてより高い防振性能が発揮される。
【００２６】
第３ダンパを備える前記１）の形態の防振ブレーカ装置は、ブレーカ本体の縦振動がそのブレーカ本体を間に挟んだ第１ダンパと第３ダンパの２者によって交互に吸収減衰されるため、より高い防振性能が発揮される。
【００２７】
第３ダンパの一部や第４ダンパがブレーカ本体の外周と第１支持部材の周壁との間に介在された前記２）の形態や３）の形態の防振ブレーカ装置は、ブレーカ本体の横振れも吸収減衰される。
【００２８】
また、第５ダンパを備える前記４）の形態の防振ブレーカ装置は、第１支持部材の縦振動がその第１支持部材を間に挟んだ第２ダンパと第５ダンパの２者によって交互に吸収減衰されるため、前記１）の形態よりもさらに高い防振性能が発揮される。
【００２９】
さらに、前記４）の形態の第２支持部材として密閉ケースを用いたものは、ブレーカ本体が発する騒音の外部への洩れ出しが第２支持部材によって遮断され、優れた防音機能も併せて発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の防振ブレーカ装置の一例の外観を示す斜視図である。
【図２】図１の防振ブレーカ装置の縦断面図である。
【図３】この発明の防振ブレーカ装置の他の例を示す断面図である。
【図４】この発明の防振ブレーカ装置のさらに他の例を示す断面図である。
【図５】この発明の防振ブレーカ装置のさらに他の例を示す断面図である。
【図６】性能評価に利用した従来の防振機能の無い標準横型品のブレーカ装置の斜視図である。
【図７】性能評価に利用した従来の静音横型品のブレーカ装置の斜視図である。
【図８】性能評価に利用した従来の静音縦型品のブレーカ装置の斜視図である。
【図９】パワーショベルを用いた性能評価での振動測定箇所を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１及び図２に示した防振ブレーカ装置１は、図９に示すように、パワーショベル（油圧ショベル）２０の可動アーム２１の先端に取り付けて使用するアタッチメントとして構成されたものである。
【００３２】
例示の防振ブレーカ装置１は、図２に示したブレーカ本体２と、そのブレーカ本体２を軸方向変位可能に支持する第１支持部材３と、この第１支持部材３を軸方向変位可能に支持する第２支持部材４と、第１〜第５のダンパ５〜９を組み合わせて構成されている。図２〜図５のＷは、ブレーカ装置によって砕かれる被破砕物である。
【００３３】
ブレーカ本体２は、外ケース２ａの内部に、油圧を駆動源として高速で往復運動するハンマーピストン（図示せず）を有し、そのハンマーピストンでチゼル２ｂを打突してチゼルから被破砕物に対して破砕力を加える周知の機器である。
【００３４】
第１支持部材３は、周壁３ａ、その周壁の上部開口を塞ぐ上部壁３ｂ、及び周壁３ａの下部に設けられた下部壁３ｃを有する筒体である。下部壁３ｃは、チゼル２ｂを通す穴３ｄを中心部に有する穴付きの壁となっている。
【００３５】
第２支持部材４も、周壁４ａ、その周壁の上部開口を塞ぐ上部壁４ｂ、周壁４ａの下部に設けられた下部壁４ｃと、パワーショベルの可動アームの先端にピボット結合させる保持部４ｅ（図１参照）とを有する筒体である。下部壁４ｃも、チゼル２ｂを通す穴４ｄを中心部に有する穴付きの壁となっている。図示の装置の周壁３ａ及び４ａは角筒になっているが、丸筒にすることもできる。
【００３６】
第１ダンパ５は、ここではウレタンゴムなどの弾性体のブロックで構成されたものを用い、これをブレーカ本体２の後端と第１支持部材３の上部壁３ｂの内面との間に介在している。
【００３７】
一方、第２ダンパ６は、ここではガスダンパの１つである設定内圧を変更できる空気ばねを用い、これを第１支持部材３の上部壁３ｂと第２支持部材４の上部壁４ｂとの間に介在している。
【００３８】
第３ダンパ７は、ウレタンゴムなどの弾性体のブロックである。この第３ダンパ７の一部は第１支持部材３の下部壁３ｃとブレーカ本体２の先端との間に介在され、残りの一部はブレーカ本体２の外周と第１支持部材の周壁３ａとの間に介在されている。
【００３９】
第４ダンパ８も、ウレタンゴムなどの弾性体のブロックである。この第４ダンパ８は、ブレーカ本体２の外周の長手途中と第１支持部材３の周壁３ａとの間に介在されている。この第４ダンパ８は、ブレーカ本体の外ケース２ａに固定されており、周壁３ａに対しては軸方向にスライドすることができる。
【００４０】
第５ダンパ９は、第２ダンパと同じ空気ばねを用いており、これを第２支持部材４の下部壁４ｃと第１支持部材３の下部壁３ｃとの間に介在している。
【００４１】
図２の１０は、第２支持部材の下部壁４ｃに設けた穴４ｄとその穴に通したチゼル２ｂとの間を封止して空気ばねで構成された第２ダンパ６の内圧を維持するシール部材である。
【００４２】
第２支持部材４の内部に対する塵芥や異物の侵入防止も併せて行うこのシール部材１０は、耐摩耗性と摺動特性に優れたフッ素樹脂などの材料で形成されたものが好ましい。
【００４３】
前記第１ダンパ５は、ばね定数が第２ダンパ６よりも大きく、総圧縮代は第２ダンパ６よりも小さいものなら、オイルダンパやガスダンパに置き換えてもよい。
【００４４】
また、前記第２ダンパ６と第５ダンパ９は、図２の構造の空気ばねに限定されない。例えば、図３に示すようなリング状のエアチューブ（これも一種の空気ばね）であってもよい。
【００４５】
第５ダンパ９が図２に示したようなリング状のエアチューブである場合には、穴４ｄの内面とチゼル２ｂとの間に介在したシール部材１０は省くことができる。
【００４６】
第２ダンパ６と第５ダンパ９は、図４、図５に示すようなガスダンパであってもよい。図４のガスダンパは、第２支持部材４の上部壁４ｂと第１支持部材３との間、及び第２支持部材４の下部壁４ｃと第１支持部材３との間にそれぞれ密閉室６ａ、９ａを形成してそこにエアなどの流体を封入し（必要箇所はシール材で封止する）、その密閉室６ａ、９ａに端部を臨ませた第１支持部材３をピストンとして働かせるものである。いずれのダンパも、設定内圧を変更できるものになっている。
【００４７】
この構造では、第１支持部材３が万一、第２支持部材４の上部壁４ｂや下部壁４ｃに衝突した際の衝撃を吸収するゴム塊１１を上部壁４ｂや上部壁４ｃの内面に設けておくとよい。
【００４８】
図４の１２は、ゴム塊製のガイドリングであり、第２支持部材４で保持したそのガイドリング１２の内径面と第１支持部材３の周壁３ａとの間及びそのガイドリング１２の固定側である外径面と第２支持部材４の周壁４ａの内面との間には、シール部材１０と同様の界面封止用のシール部材１３が設けられている。
【００４９】
図５のガスダンパは、第２支持部材４の上部壁４ｂにエアシリンダを取り付けてそのエアシリンダを第２ダンパ６として機能させるものにしている。
【００５０】
この図５の防振ブレーカ装置のように、第１支持部材３の下側では、衝撃吸収用のゴム塊１１のみを設けて第５ダンパ９を省くことができる。
【００５１】
図５の構造は、第２支持部材４の下部壁４ｃをチゼル２ｂのスライドガイドとして機能させることができるが、第２支持部材４による騒音の遮断が要求されなければ、第２支持部材４は、外部に開放されたフレームでよく、第５ダンパ９や下部壁４ｃは必須ではなくなる。
【００５２】
以上の如く構成したこの発明の防振ブレーカ装置は、優れた防振性能を発揮する。その性能を評価するために、図６に示す防振機能の無いブレーカ装置（標準横型品）、図７に示す静音横型品、図８に示す静音縦型品及び図２の構造の発明品を図９のパワーショベル２０（３tonクラス）の可動アーム２１の先端に取り付けて以下の試験を行った。
【００５３】
図６の標準横型品は、保持部となる２枚のブラケット２３を連結ボルト２４で締結してその２枚のブラケット２３でブレーカ本体２を挟みつけたものである。
【００５４】
また、図７の静音横型品と図８の静音縦型品は、図２の第１支持部材３が保持部４ｅを有するブラケットとして構成されたもの（図２の第２支持部材４と第２ダンパ６と第５ダンパ９が無いもの）である。図７の静音横型品は、保持部４ｅがブラケットの横に張り出し、図８の静音縦型品は、その保持部４ｅがブラケットの上部にある。図６〜図８の装置はいずれも従来品である。
【００５５】
発明品は、第１ダンパ及び第３ダンパとしてウレタンゴムのブロックを用いた。第１ダンパの縦振動方向厚みは６０ｍｍ、第３ダンパの同方向厚みは２０ｍｍである。
【００５６】
また、第２ダンパと第５ダンパは、内圧を０．１〜０．２ＭＰａに設定した空気ばねをそれぞれ用いた。
【００５７】
各ブレーカ装置とも、採用したブレーカ本体は、本出願人（日本ニューマチック工業(株)）の製品である油圧ブレーカＰＨ−２相当品である。
【００５８】
ＰＨ−２の仕様は、作動圧：１５〜１７ＭＰａ、ＡＴＴ（アタッチメント配管圧：２５ＭＰａ、油量：２５〜６０ｌ／ｍｉｎ、打撃数：５００〜１１５０ｂ.ｐ.ｍ、全長：１２８０ｍｍである。
【００５９】
試験は、パワーショベル２０の可動アーム２１の先端部とキャビン内の座席直下中央部にそれぞれ加速度センサ２５，２６を設置し、ブレーカ装置を作動させてフラットエンドのチゼルで打撃対象物（ダミー鋼塊ＤＷ）を打突した。そして、このときの振動を加速度センサ２５，２６で計測した。
【００６０】
この結果、パワーショベル２０の可動アーム２１の先端部における振動（加速度）は、標準横型品が３６．５Ｇ、静音横型品は１１．３Ｇ、静音縦型品は２２．９Ｇであった。
これに対し、発明品は７．２Ｇで、標準横型品の１／５であった。
【００６１】
また、パワーショベルのキャビン内における振動は、標準横型品が１．８Ｇ、静音横型品は１．７Ｇ、静音縦型品は１．９Ｇであったのに対し、発明品は０．５Ｇであり、伝播する振動が従来品に比べて３０％以下に低減された。
【００６２】
この試験結果からわかるように、この発明の防振ブレーカ装置は、従来品に比べて振動吸収能に優れ、作業者の作業環境の改善が図れる。
【００６３】
なお、この発明は、パワーショベルの可動アーム先端に取り付ける中型或いは大型の油圧ブレーカに適用すると特に大きな効果を期待できるが、作業者が手で持って操作する小型の空圧ブレーカや電動ブレーカに利用しても振動抑制の効果を期待できる。
【００６４】
また、第２支持部材を密閉ケースにしたものは、従来品に勝る騒音低減効果も期待できる。
【符号の説明】
【００６５】
１          防振ブレーカ装置
２          ブレーカ本体
２ａ        外ケース
２ｂ        チゼル
３          第１支持部材
３ａ        周壁
３ｂ        上部壁
３ｃ        下部壁
３ｄ        穴
４          第２支持部材
４ａ        周壁
４ｂ        上部壁
４ｃ        下部壁
４ｄ        穴
４ｅ        保持部
５          第１ダンパ
６          第２ダンパ
６ａ        密閉室
７          第３ダンパ
８          第４ダンパ
９          第５ダンパ
９ａ        密閉室
１０，１３  シール部材
１１        ゴム塊
１２        ガイドリング
２０        パワーショベル
２１        可動アーム
２２        キャビン
２３        ブラケット
２４        連結ボルト
２５，２６  加速度センサ
Ｗ          被破砕物
ＤＷ        ダミー鋼塊
【図１】
2017205840.tif 000003
【図２】
2017205840.tif 000004
【図３】
2017205840.tif 000005
【図４】
2017205840.tif 000006
【図５】
2017205840.tif 000007
【図６】
2017205840.tif 000008
【図７】
2017205840.tif 000009
【図８】
2017205840.tif 000010
【図９】
2017205840.tif 000011