(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ショベルなどの作業台車に装着するブラケット部と、該ブラケット部に直接または旋回機構を介して取り付ける本体フレームと、本体フレームに枢着する回動アームと、本体フレームに枢着して回動アームを駆動する油圧シリンダとを有する切断機において、回動アームの前方部は両側縁および前端縁にブレード部を有するとともに、アーム受け枠には回動アームが閉じる際にアーム前方部が入り込む細幅開口を形成し、この細幅開口の両内側縁と内前縁に回動アームの各ブレード部と交差するブレード部を設け、さらに回動アームで切り取られた裁断片を排出する手段を細幅開口内部に設置しており、その裁断片の排出手段は、細幅開口において昇降可能に収納する押し出しレバーと、このレバーおよび本体フレームなどに枢着する油圧シリンダとからなり、レバー駆動用の油圧シリンダについて、そのロッド側油室とアーム開閉用シリンダのヘッド側油室とを一方の油圧配管に接続し、且つそのヘッド側油室とアーム開閉用シリンダのロッド側油室とを他方の油圧配管に接続することにより、回動アームの開口作動と押し出しレバーの下降作動を連動させる鋼板切断機。
【請求項２】
ほぼ矩形平面の平行側板である本体フレームにおいて、取付ピン用の貫通孔を上下２組フレームの旋回中心線に対してほぼ左右対称に形成し、フレーム側板間に回動アーム、アーム受け枠、アーム開閉用シリンダをそれぞれ取付ピンで設置し、前記回動アームは、本体フレームの下方からアーム前方部を斜め下方に向かって延設させ、回転支点となる中間部をフレーム下方で着脱可能に支持するとともに、アーム後方部をフレーム上方に枢着した油圧シリンダの先端部と回転可能に連結し、一方、前記アーム受け枠には、フレーム下端縁よりも下方にブレード部をほぼ水平に配列し、取付ピンによって受け枠中間の屈曲部をフレーム下方に、且つ受け枠上方部をフレーム上方にそれぞれ固定する請求項１に記載の鋼板切断機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベルなどの作業台車に装着して、廃船の解体などにおいて鋼板のような広幅の厚板を迅速に切断する作業に用いる鋼板切断機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の鉄骨切断機は、例えば登録意匠第８４４１４１号のように、対向アームの内側面にアーム閉鎖時に交差する長尺切断刃を有する。このような形態の切断機は、広幅で厚い鋼板を切断しようとしても、鋼板の切断個所を広げながら切断刃を押し込んでいくことができないので、該切断機で広幅の厚板を切り進んでいく作業は不可能である。
【０００３】
一方、油圧ショベルに装着する鋼板切断機として、特表平３−５０１５８４号に開示するプレートせん断機が知られている。このせん断機は、回動可能な刃先とせん断機本体との間で厚い鋼板を挟み、刃先を閉じて鋼板を切断しながらせん断機を前進させ、該刃先の開閉作動を繰り返して切り進む。裁断された細片は、帯状のままで被切断物のプレートに残り、せん断機を前進させてこの細片を強制的に曲げていき、螺旋状に湾曲した細片をせん断機の前方へ押し出しながら切断を続ける。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記のせん断機は、鋼板を切り進む作業が可能であっても、非常に厚い鋼板では細片を螺旋状に曲げながら前方に押し出すので大きな推進力を要し、しかも被切断物のプレートがこの推進力で押されるため、この被切断物を確実に拘束し、さらに作業途中での被切断物やせん断機の姿勢調整などが必要となる。また、螺旋状の切断細片がせん断機の前進方向に出てきて切断作業の邪魔になり、この細片の切断などで作業能率が低下してしまう。
【０００５】
本発明は、廃船の解体などにおいて厚板構造物の切断作業時に前記のような不具合を解消するものである。したがって、本発明の目的は、従来の切断機のように大きな推進力を作用させることなく、鋼板のような広幅の厚板を拘束手段を用いずに能率的に切り進むことができる切断機を提供することである。本発明の別の目的は、回動アームやアーム受け枠を他の部材に交換することにより、例えばコンクリート構造物の解体・破砕などの作業に変更できる方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
一般に、鋼板切断機は、油圧ショベルなどの作業台車に装着するブラケット部と、該ブラケット部に直接または旋回機構を介して取り付ける本体フレームと、本体フレームに枢着する回動アームと、本体フレームに枢着して回動アームを駆動する油圧シリンダとを有する。上記目的を達成するために本発明では、この切断機において、回動アームの前方部が両側縁および前端縁にブレード部を有するとともに、アーム受け枠に回動アームが閉じる際にアーム前方部が入り込む細幅開口を形成し、この細幅開口の両内側縁と内前縁に回動アームの各ブレード部と交差するブレード部を設ける。さらに、本発明の鋼板切断機では、回動アームで切り取られた裁断片を排出する手段を細幅開口内部に設置している。前記の排出手段は、細幅開口において昇降可能に収納する押し出しレバーと、このレバーおよび本体フレームに枢着する油圧シリンダとで構成する。レバー駆動用の油圧シリンダについて、そのロッド側油室と回動アーム開閉用シリンダのヘッド側油室とを一方の油圧配管に接続し、且つそのヘッド側油室と回動アーム開閉用シリンダのロッド側油室とを他方の油圧配管に接続することにより、回動アームの開口作動と押し出しレバーの下降作動を連動させると好ましい。
【０００７】
また、本件と関連する発明としては、油圧ショベルなどの作業台車に装着するブラケット部と、該ブラケット部に直接または旋回機構を介して取り付ける本体フレームと、本体フレームに枢着する回動アームと、本体フレームに枢着して回動アームを駆動する油圧シリンダとを有する切断機において、回動アームは、湾曲した側面の細長い平板体であり、前方部は両側縁および前端縁にブレード部を有し、該ブレード部以外の前方部と比べて肉厚であるとともに、アーム受け枠には回動アームが閉じる際にアーム前方部が入り込む細幅開口を形成し、この細幅開口の両内側縁と内前縁に回動アームの各ブレード部と交差するブレード部を設け、このブレード部により裁断片は、回動アームの両側縁のブレード部の厚さより幅広の短冊状に切り抜かれ、ついで切断機を切り抜きの奥まで進行させ、再び回動アームを閉じて鋼板を短冊状に切り抜き、この動作を繰り返して直線状に切り進むことが可能な鋼板切断機である。
【０００８】
本件に関連する発明として、切断機及び鋼板切断方法では、鋼板切断機を油圧ショベルなどの作業台車のアーム先端に装着し、この切断機の回動アームを開口して厚板の端を挟み、該回動アームを閉じて交差ブレード部で厚板を短冊状に切り抜き、回動アームの開口作動とともに切断機内に押し込まれた裁断片を外部へ押し出す。ついで、切断機を切り抜きの奥まで進行させ、再び回動アームを閉じて厚板を同じ短冊状に切り抜いてその裁断片を切断機の外部へ押し出す。本発明の切断機における切断方法は、この切り抜き動作を繰り返すことにより、鋼板のような厚板を変形することなく直線状に迅速に切り進めることができる。
【０００９】
本発明では、平行側板である本体フレームにおいて、回動アームなどの取付ピン用貫通孔を、フレームの旋回中心線に対してほぼ左右対称に上下２組配列すると好ましい。この構成により、切断機の機能を変更して別用途の作業機として用いるには、回動アームおよびアーム受け枠を外し、代わりに２本の対向アームおよび別個の油圧シリンダなどを取付ピンで回動自在に取り付ける。さらに、両アームの後端部は、個々の油圧シリンダの先端部とそれぞれ回転可能に連結し、個々の油圧シリンダで２本の対向アームを同期開閉させればよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
厚板切断機１は、図１に示すように、油圧ショベルなどのアーム先端に装着するブラケット部２（図４参照）と、該ブラケット部に旋回機構５を介して取り付ける本体フレーム６と、本体フレーム６に枢着する回動アーム８と、該回動アームに隣接するアーム受け枠２０と、本体フレーム６に枢着して回動アーム８を駆動する油圧シリンダ１４とを有する。
【００１１】
厚板切断機１において、本体フレーム６はほぼ矩形平面の平行側板からなり、該フレームの旋回中心線に対して、取付ピン１６〜１９用の貫通孔を上下２組ほぼ左右対称に形成すると好ましい。フレーム６の両側板７，７間には、回動アーム８、アーム受け枠２０、アーム開閉用の油圧シリンダ１４とをそれぞれ取付ピン１６〜１９で回動自在に設置する。
【００１２】
所望に応じて、本体フレーム６から回動アーム８とアーム受け枠２０を外すだけで、別用途の作業機に容易に変更可能である。例えば、図５に示す破砕アーム５６，５７、鉄骨切断用のカッター刃、掴み機能を有するフォーク、大割機能を有する薄型アームなどに交換可能である。この場合、油圧シリンダ５４として、図１のシリンダ１４をそのまま使用しても、取付アームに応じて推力やストロークの異なるシリンダに交換してもよい。図５では、対向アーム５６，５７および別個の油圧シリンダ５５などを取付ピンで回動自在に取り付け、両アーム５６，５７の後端部を油圧シリンダ５４，５５の先端部とそれぞれ回転可能に連結し、破砕機として用いることができる。
【００１３】
図１に示す本体フレーム６には、アーム受け枠２０を取付ピン１７，１９で固定するけれども、本体フレームを変形することで本体フレームとアーム受け枠とを一体化することも可能である。この場合、回動アームの各ブレード部と交差するブレード部は、本体フレームの両内側縁と内前縁に直接設けることになる。この構成の本体フレームでは、図５に示すような部材交換を行う際に、前記のブレード部を前もって取り外すことを要する。
【００１４】
回動アーム８は、その前方部において、両側縁および前端縁にブレード部を有し、図１ではこれらのブレード部を２枚の切断刃１２，１２で形成するが、各ブレード部ごとに切断刃を取り付けてもよい。回動アーム８は、例えば湾曲した側面で細長く、本体フレーム６の下方からアーム前方部９を斜め下方に向かって延設させ、回転支点となる中間部１０を取付ピン１８で本体フレーム６の下方側部に着脱可能に支持するととともに、アーム後方部１１をフレーム上方に枢着した油圧シリンダ１４の先端部と回転可能に連結する。アーム前方部９において、両側縁および前端縁のブレード部の幅は、一般に、該ブレード部以外の前方部９と比べて肉厚であって回転中心からの距離も長い。図示しないけれども、アーム前方部９の前端縁を両側縁よりも鉤状に旋回方向へ突出させることにより、アーム閉鎖時に前端縁のブレード部が厚板と先に接触すると、該厚板を短冊状に切り抜きやすくなるので好ましい。
【００１５】
切断刃１２，１２について、その先端部の平面形状は所望に応じて設定すればよく、その平面形(状が例えば矩形状であれば、切り抜かれた裁断片は細長
い長方形の短冊になる。また、切断刃１２が四半円形平面の先端部であって、先端部全体の平面形状がほぼ半円形であると、切り抜かれた裁断片は先端が丸い短冊になる。このように切断刃１２，１２が先端部が湾曲して先細になると、裁断片の切り落としを比較的小さい加圧力で行えるので好ましい。
【００１６】
一方、アーム受け枠２０は、その下端部において、回動アーム８が閉じた際にアーム前方部９が入り込む細幅開口２４を形成し、該細幅開口の両内側縁にブレード部を設け、これらのブレード部は例えば切断刃２５，２５，２６からなる。ブレード部の切断刃２５，２５，２６は、フレーム下端よりも下方にほぼ水平に配置し、回動アーム８が閉じると、切断刃１２，１２が切断刃２５，２５と、且つ切断刃１２の前端辺が切断刃２６と交差する。アーム受け枠２０は、取付ピン１９で中間部２２をフレーム下方に、且つ取付ピン１７で上方部２３をフレーム上方にそれぞれ固定すると好ましい。
【００１７】
裁断片排出手段２７は、例えば、細幅開口２４上に昇降可能に収納する押し出しレバー２８と、レバー２８および本体フレーム６に枢着するレバー駆動用の油圧シリンダ３０とからなり、該シリンダは受け枠２０に枢着してもよい。レバー２８は、細幅開口２４に対応する矩形平面を有し、該細幅開口の位置まで下降することが可能である。好ましくは、油圧シリンダ３０について、そのロッド側油室と油圧シリンダ１４のヘッド側油室とを一方の油圧配管３８に接続し、且つそのヘッド側油室と油圧シリンダ１４のロッド側油室とを他方の油圧配管３９に接続することにより、回動アーム８の開口作動と押し出しレバー２８の下降作動を連動させる。
【００１８】
厚板切断機１は、図４に示すように、油圧ショベルなどの作業台車のアーム先端に装着し、回動アーム８を開口して厚板の端を挟み、該回動アームを閉じて交差ブレード部で厚板を短冊状に切り抜き、アームの開口作動とともに切断機内に押し込まれた裁断片を下方へ押し出す。厚板の裁断片は、回動アーム８の両側縁ブレード部の厚さより幅広の短冊状に打ち抜かれる。ついで、切断機１を切り抜きの奥まで進行させ、再び回動アーム８を閉じて厚板を同じ短冊状に切り抜いてその裁断片を下方へ押し出し、この動作を繰り返して直線状に切り進む。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではなく、図１から図３において本発明に係る厚板切断機の典型的な構造と内部の配管系統を示す。厚板切断機１は、１対の側板３，３からなるブラケット部２と、旋回機構５を介してブラケット部２に取り付ける本体フレーム６と、本体フレームに回転可能に枢着する回動アーム８と、アーム８に隣接させて固定する受け枠２０と、アーム８を開閉作動する油圧シリンダ１４とで構成する。
【００２０】
ブラケット部２は、旋回機構５の上面に固着した水平板と、該水平板から立設する１対の側板３，３からなる。側板３，３の上方には、水平方向に貫通する１対のピン孔４，４を設け、ピン４ａ，４ａを挿通することにより、油圧ショベルのアーム４０（図４）およびバケットリンク４１を連結する。切断機１は、アーム４０上のバケットシリンダ４２の伸縮駆動と油圧ショベルの操作によって適宜に移動して前後方向に回転でき、且つ旋回機構５によって回動アーム８を任意の方向に向けることが可能である。
【００２１】
ブラケット部２の左右油圧コネクション３６，３６には、油圧ショベルの油圧ポンプ（図示しない）から、アーム４０（図４）に沿って配設する油圧配管およびその先端接続の油圧ホースを介して作動油を供給する。この作動油は、ブラケット部内部の配管を経て、旋回機構５の駆動モータ３５（図３）へ送り、且つブラケット部の水平板に設置のスイベルジョイント３７（図３）を中継し、油圧ホース３８，３９を経て油圧シリンダ１４へ送る。
【００２２】
本体フレーム６は、旋回機構５の下に取り付けた水平板と、該水平板から下方に延設するほぼ矩形平面の平行側板７，７からなり、該フレームの旋回中心線に対して、取付ピン１６〜１９用の貫通孔を上下２組ほぼ左右対称に形成する。側板７，７間には、回動アーム８、アーム受け枠２０、アーム開閉用の油圧シリンダ１４とをそれぞれ取付ピン１６〜１９で回動自在に設置する。フレーム６の上方において、油圧シリンダ１４の後端部を取付ピン１６で回転可能に枢着する。
【００２３】
回動アーム８は、湾曲した側面の細長い平板体であり、本体フレーム６の下方からアーム前方部９を斜め下方に向かって延設させ、回転支点となる中間部１０を取付ピン１８で本体フレーム６の下方側部に着脱可能に支持するととともに、枢着ピン１５によってアーム後方部１１を油圧シリンダ１４の先端部と回転可能に連結する。回動アーム８の前方部９には、細幅開口２４に向いてその両側縁に切断刃１２，１２を交換可能にボルト止めする。切断刃１２は、その両側端と前端辺１３によって、アーム両側縁および前端縁のブレード部を構成する。アーム両側縁および前端縁のブレード部は、該ブレード部以外の前方部９と比べて肉厚であって回転中心からの距離も長い。
【００２４】
一方、アーム受け枠２０は中空体であり、下方部２１が本体フレーム６の下端から突出し、フレーム下端面に沿ってほぼ水平の端面を有する。アーム受け枠２０は、取付ピン１９で中間部２２をフレーム下方に、ピン１７で上方部２３をフレーム上方に着脱可能に軸着する。アーム受け枠２０は、その下端部において、回動アーム８が閉じた際にアーム前方部９が入り込む細幅開口２４を形成し、該細幅開口の内側縁に切断刃２５，２５，２６を交換可能にボルト止めし、これらの切断刃がブレード部を構成する。切断刃２５，２５，２６は、フレーム下端縁よりも下方にほぼ水平に配置する。
【００２５】
図２には、アーム受け枠２０の内部に設けた裁断片排出手段２７を示す。裁断片排出手段２７は、細幅開口２４上に昇降可能に収納する押し出しレバー２８と、レバー２８および本体フレーム６に枢着するレバー駆動用の油圧シリンダ３０とからなる。油圧シリンダ３０について、そのロッド側油室と油圧シリンダ１４のヘッド側油室とを一方の油圧配管３８に接続し、且つそのヘッド側油室と油圧シリンダ１４のロッド側油室とを他方の油圧配管３９に接続し、アーム８の開閉作動とレバー２８の昇降作動とを連動させる。押し出しレバー２８は、その一端部２８ａを取付ピン１８に回転可能に嵌装し、その他端部２８ｂを油圧シリンダ３０のピストンロッド３１にピン３３で連結する。油圧シリンダ３０は、後方クレビス部３２をピン１７の嵌装体にピン３４で連結する。油圧シリンダ３０が伸縮作動すると、レバー２８は端部２８ａを支点として細幅開口２４上で昇降作動する。
【００２６】
つぎに、厚板切断機１の使用方法を説明する。厚板切断機１は、図４に示すように、ブラケット部２を油圧ショベルのアーム４０とその先端のバケットリンク４１と連結し、シリンダ４２を伸縮作動してバケットリンク４１を駆動すると前後方向に回転する。ブラケット部２の両側に設置した油圧コネクション３６には、油圧ショベルの油圧ポンプ（図示しない）から作動油を供給する。旋回機構５は、ブラケット部２に設置した油圧モータ３５の軸端ピニオンと噛み合うため、油圧モータ３５を回転すると本体フレーム６が旋回し、回動アーム８の方向を任意に設定できる。厚板切断機１には、運転室からのバルブ操作によって油圧ショベルの油圧ポンプから作動油を供給する。
【００２７】
例えば、被切断物が垂直の厚板４５であると、油圧シリンダ１４を縮小作動してアーム８を開き、厚板切断機１を図４の姿勢になるように移動する。次に、油圧シリンダ１４を伸長作動してアーム８を閉じると、アーム前方部９の切断刃１２，１２が、受け枠２０の細幅開口２４の切断刃２５，２６と交差し、厚板４５を矩形状に切り抜き、切り離された矩形裁断片を受け枠２０の開口２４内に押し込む。この際に、切断刃１２，１２の両側縁の幅は、その両側端部以外の前方部９と比べて肉厚であって回転中心からの距離も長いので、厚板４５の切り抜き幅はアーム前方部９の横幅より広く、アーム８を矩形切り抜きを通して支障なく回動でき、抵抗ない切断操作が可能である。
【００２８】
前述の切り抜きの後に、アーム８を開口作動すると、これに連動して油圧シリンダ３０が伸長作動し、レバー２８を細幅開口２４に向けて下降させることにより、裁断片を細幅開口２４から排出する。回動アーム８が開くと、油圧ショベルを操作して切断機１を厚板４５の矩形切り抜きの奥まで前進させ、再びアーム８を閉じて厚板４５を同じ短形形状に切り抜く。この操作を順次繰り返すことにより、広幅の厚板でも直線状に切り進むことができる。
【００２９】
厚板切断機１では、本体フレーム６はほぼ矩形平面の平行側板からなり、該フレームの旋回中心線に対して、取付ピン１６〜１９用の貫通孔を上下２組ほぼ左右対称に形成する。このため、取付ピン１６〜１９を抜き取り、回動アーム８、アーム受け枠２０などを外すだけで、破砕機のような別用途の作業機に容易に変更可能である。
【００３０】
図５には、コンクリートなどの破砕機５０に変更した一例を示し、この際には、取付ピン１７〜１９および連結ピン１５を抜き取り、回動アーム８とアーム受け枠２０を外す。図５において、ピン６２で回動アーム８の代わりに破砕アーム５６を、ピン６３で受け枠２０の代わりに別の破砕アーム５７を、さらにピン６１で油圧シリンダ５５を取り付ける。破砕アーム５６，５７は対向配置し、連結ピン５８でアーム５６とシリンダ５４を、連結ピン５９でアーム５７とシリンダ５５を枢着する。油圧シリンダ５４，５５の伸縮作動により、破砕アーム５６，５７を開閉させ、両アームの対向面に複数個刻設した爪６４，６５に噛んだコンクリートなどを破砕できる。
【００３１】
破砕機５０において、ブラケット部５１、本体フレーム５３、旋回機構５２、油圧シリンダ５４、取付ピン６０，６１，６２，６３は図１のそれと同一である。ブラケット部５１には、前記と同様に油圧モータ３５とスイベルジョイント３７を取り付け、油圧コネクション３６，３６に油圧ホースを接続する。スイベルジョイント３７より下方の配管は、図６に示すように、管路３８を油圧シリンダ５４，５５のヘッド側油室に、管路３９を油圧シリンダ５４，５５のロッド側油室に接続し、両シリンダ５４，５５を同調伸縮させる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の厚板切断機は、厚板の裁断片をアーム受け枠の細幅開口に押し込み、ついで排出手段で裁断片を１枚ごとに押し出して除去する。それ故に、裁断片が切断作業の支障にならず、極めて能率的に切断作業が行える。この厚板切断機では、アーム前方部の両側縁と前端縁の３ブレード部で厚板を切り抜き、このブレード部がもっとも幅広であるので回動アームの開閉が容易であり、切断機は切り抜きに沿って抵抗なく直進可能であり、船体などの広幅の厚板を拘束手段を用いずに切り進むことができる。
【００３３】
また、本発明では、本体フレームに取付ピン用の貫通孔を上下２組配列することにより、回動アーム、開閉用シリンダおよびアーム受け枠などを着脱可能な取付ピンだけで設置でき、これらを別個の作業部材に交換可能である。したがって、本発明では、厚板切断機から異なる用途の作業機への変更が容易であり、多用途装置として使用すると極めて経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る厚板切断機を示す全体斜視図である。
【図２】 図１の厚板切断機の本体フレームから下方の部分図であり、本体フレームとアーム受け枠を縦割りして示す断面斜視図である。
【図３】 図１の厚板切断機の配管系統を示す油圧回路図である。
【図４】 厚板切断機を油圧ショベルのアーム先端に装着し、厚板の切断作業状態を示す側面図である。
【図５】 厚板切断機の回動アームとアーム受け枠などを外し、別の部材を取り付けて組み立てた破砕機を示す斜視図である。
【図６】 図５の破砕機の配管系統を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
１  厚板切断機
２  ブラケット部
５  旋回機構
６  本体フレーム
８  回動アーム
１２，２５，２６  切断刃
１４  アーム開閉用の油圧シリンダ
２０  アーム受け枠
２４  細幅開口
２７  裁断片排出手段
２８  レバー
３０  レバー駆動用の油圧シリンダ
【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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