JP3251914B2 - 掘削機用ふるい装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、掘削機のアームに
取り付けて使用される掘削機用ふるい装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】例えば瓦礫の混じった
土砂から瓦礫と土砂とを分離する場合、或いは建設廃材
と土砂とを分離したりする場合には、ふるい装置が使用
される。このような場合、ふるい装置の専用機を使用し
ようとすると大掛かりになる。また、ふるい装置の専用
機は高価である。そこで、それらを簡易的に分離するも
のとして、次のようなふるい装置が考えられている。

【０００３】すなわち、底部となる部位にふるい用のス
クリーンを備えると共に、開口部側の端部に掬い部を有
するバケットを、バックホーなどの掘削機のアームの先
端部に取り付ける構成とする。このものにおいて、その
バケットの掬い部を利用して土砂をバケット内に掬い取
ると共に、バケットを振動させることにより、スクリー
ンの隙間より小さな土砂などはバケットからふるい落と
されると共に、スクリーンの隙間より大きな瓦礫などは
バケットに残されるようになる。バケットに残された大
きな瓦礫などは、所定の場所にあけるようにする。この
ようにすることにより、掘削機を使用する作業現場で、
瓦礫などの大きなものと土砂とを簡易的に分離すること
ができるようになる。また、バケット内の底部に回転部
材を設け、その回転部材を回転させながらふるうように
したものも考えられている。

【０００４】しかしながら、上記した従来構成のもので
は、ふるう部分がいずれもバケットの底部のみであるた
め、ふるい効率が悪いという欠点がある。

【０００５】本発明は上記した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、ふるい効率を向上できる掘削機
用ふるい装置を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明の掘削機用ふるい装置は、掘削機
のアームの先端部に取り付けられる取付けベースと、一
端部に開口部を有したほぼ円筒容器状をなすと共に周壁
部にふるい用隙間を有し、前記開口部とは反対側の端部
が前記取付けベースに対して回転可能に取り付けられた
バスケットと、このバスケットの前記開口部側の端部に
設けられた掬い部と、前記バスケットの周壁部に設けら
れ、当該周壁部の円周方向に約６０度分にわたると共
に、前記バスケットの開口部とは反対側の端部を構成す
る端板と前記掬い部との間を連結する平板状の連結板
と、前記取付けベースに前記バスケットを回転させるよ
うに設けられた回転駆動手段とを備えたことを特徴とす
る。

【０００７】上記構成の掘削機用ふるい装置を使用する
場合、ふるう対象となる例えば土砂などを、掬い部を利
用してバスケット内に掬い取り、回転駆動手段によりバ
スケットを回転させる。すると、バスケット内のふるい
用隙間より小さな粒の土砂などはふるい用隙間からふる
い落とされると共に、ふるい用隙間より大きな瓦礫など
はバスケット内に残されるようになり、これにより比較
的大きな瓦礫などと土砂とを分離することができるよう
になる。

【０００８】このようなものによれば、バスケットごと
回転させ、バスケット周壁部のふるい用隙間でふるうの
で、ふるうための面積が大きく、しかも遠心力も利用で
きるので、ふるい効率が良い。また、バスケットの回転
に伴い、バスケット内で大きな瓦礫などが踊るようにな
るので、目詰まりも極力防止できるようになり、ふるい
効率を一層向上できるようになる。

【０００９】また、バスケットの周壁部に、当該バスケ
ットの開口部とは反対側の端部を構成する端板と掬い部
との間を連結する平板状の連結板を設けており、バスケ
ット先端の掬い部と連結板と端板とがほぼＬ字形に連な
った形態となるため、土砂などを掬い部を利用して掬い
取る際の強度を大きくできる。

【００１０】請求項２の発明は、取付けベースとバスケ
ットとの間に、回転駆動手段の回転をバスケットに伝達
する回転伝達機構を備え、この回転伝達機構は、前記取
付けベースに固定されたリング状をなすアウタリング
と、このアウタリングの内周部に回転可能に配設される
と共に、前記バスケットが連結され、内周部に多数個の
歯部を有したリング状をなすインターナルギヤと、この
インターナルギヤの内側にあって当該インターナルギヤ
の回転中心から偏心した部位に配置されると共に、外周
部の歯部が前記インターナルギヤの歯部に歯合するよう
に設けられ、前記回転駆動手段により回転されることに
基づき前記インターナルギヤを介して前記バスケットを
回転させるピニオンとを備えた構成としたところに特徴
を有している。

【００１１】このものによれば、インターナルギヤの回
転中心から偏心した部位に配置したピニオンを回転駆動
手段により回転させることに基づき、インターナルギヤ
を介してバスケットを回転させる構成としているので、
バスケットをこれの回転中心で回転駆動手段により直接
回転させる場合とは違い、バスケットを比較的小さな駆
動力で回転させることができる。また、ピニオンはイン
ターナルギヤの内側に配置されているので、そのピニオ
ンやこれを駆動する回転駆動手段が径方向の外部に突出
しないようにできる。

【００１２】また、回転駆動手段は油圧モータとするこ
とが好ましい（請求項３の発明）。一般に掘削機のアー
ムやバケットの駆動方式は油圧式が多く、油圧モータを
使用した場合、配管などが容易にできる。しかも、油圧
モータは、正転及び逆転も容易に切り替えることができ
る。

【００１３】取付けベースにおいてバスケットの回転中
心に対応する部位に位置させて、バスケットの内部に高
圧空気を吹き出す高圧空気吹出し口を設けることもでき
る（請求項４の発明）。

【００１４】このものにおいて、バスケットを回転させ
ながら、高圧空気吹出し口からバスケット内に高圧空気
を吹き出すと、バスケット内にある比較的重量が軽い大
きな可燃物などをバスケットから強制的に排出させるこ
とが可能になる。これにより、可燃物と瓦礫などとを分
離することも可能になる。この場合、高圧空気吹出し口
は、バスケットの回転中心に対応する部位に位置させて
いるので、バスケットの回転に支障はない。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例につい
て、図１ないし図４を参照して説明する。まず、図１に
おいて、掘削機１は、油圧式のバックホーであり、旋回
台２の上に運転室３及びブーム４が設けられている。ブ
ーム４の先端部にはアーム５が回動可能に設けられてお
り、ブーム４及びアーム５はそれぞれ油圧式のブームシ
リンダ６、アームシリンダ７により回動操作される。こ
の掘削機１は、バックホーとして使用される場合には、
アーム５の先端部に図示しないバケットが取り付けら
れ、そのバケットは油圧式のバケットシリンダ８によ
り、バケットリンク９を介して取付部１０を中心に回動
されるようになっている。

【００１６】しかして、この実施例においては、そのア
ーム５の先端部に、前記バケットに代えて本発明のふる
い装置１１が装着されており、以下、このふるい装置１
１について詳述する。

【００１７】ふるい装置１１の取付けベース１２は、円
板状をなす鉄製のベース板１２ａと、このベース板１２
ａの背面に設けられた２個の鉄製の取付板１２ｂ，１２
ｂとを有していて、取付板１２ｂ，１２ｂが上記取付部
１０を介してアーム５の先端部に回動可能に取り付けら
れていると共に、取付部１３を介してバケットリンク９
の先端部に回動可能に取り付けられている。

【００１８】上記ベース板１２ａの背面における外周部
寄りの部位には、回転駆動手段を構成する油圧モータ１
４が取り付けられている。この油圧モータ１４には、図
２に示すように、油圧用のホース１５ａ，１５ｂ，１５
ｃの一端部が接続されており、これら各ホース１５ａ，
１５ｂ，１５ｃの他端部は運転室３側の油圧源に接続さ
れている。なお、３本のホース１５ａ〜１５ｃのうちホ
ース１５ａは油を油圧モータ１４へ供給する供給用、ホ
ース１５ｂは油を油圧モータ１４から油圧源側へ戻す戻
し用、ホース１５ｃは余分な油を油圧源側へ戻す余剰分
戻し用となっている。

【００１９】また、ベース板１２ａの前面側（図２にお
いて右側の面）には、回転伝達機構１６を介してバスケ
ット１７が回転可能に設けられている。回転伝達機構１
６は、図４にも示すように、ベース板１２ａよりも小さ
なリング状をなすアウタリング１８と、このアウタリン
グ１８の内周部に多数個のボール１９（図３参照）を介
して回転可能に配設され、内周部に多数個の歯部２０ａ
が形成されたリング状をなすインターナルギヤ２０と、
このインターナルギヤ２０の内側にあって当該インター
ナルギヤ２０の回転中心Ｏ（図４参照）から偏心した部
位に配置されると共に、外周部の歯部２１ａがインター
ナルギヤ２０の歯部２０ａに歯合するように設けられた
ピニオン２１とから構成されていて、ピニオン２１が前
記油圧モータ１４の回転軸１４ａに取着されている。

【００２０】そして、アウタリング１８が、前記取付ベ
ース１２のベース板１２ａにねじ２２により固定され、
また、上記バスケット１７の開口部１７ａとは反対側の
端部を構成する鉄製の端板２３が、インターナルギヤ２
０にねじ２４により固定されている。なお、アウタリン
グ１８及びインターナルギヤ２０には、図３に示すよう
に、それらの間の隙間を覆うようにシール部材２５が設
けられている。

【００２１】ここで、油圧モータ１４の回転軸１４ａに
よりピニオン２１が回転されると、インターナルギヤ２
０が回転され、このインターナルギヤ２０と一体にバス
ケット１７が回転中心Ｏを中心に回転される。油圧モー
タ１４は、運転室３での操作により制御されるようにな
っている。なお、上記した回転伝達機構１６は、バック
ホーなどの掘削機１において、旋回台２を回転可能に支
持する旋回座軸受と同様な構成のもので、強度や振動に
強く、耐久性に優れている。

【００２２】前記バスケット１７は、前記端板２３と、
周壁部の外枠を構成する外枠２６と、この外枠２６に取
り付けられて周壁部を構成する金網２７と、周壁部の１
箇所に軸方向に延びるように設けられた鉄製の連結板２
８とから、一端部に開口部１７ａを有したほぼ円筒容器
状に形成されていて、金網２７の網目をふるい用隙間２
９としている。この場合、金網２７は周方向に３枚に分
割されていて、それぞれ外枠２６にねじ３０により取り
付けられている。従って、金網２７は交換できるように
なっている。前記連結板２８は、平板から構成されてい
て、円筒状をなす周壁部の一部（円周方向に約６０度
分）を平坦に形成している。連結板２８の外面側には複
数本のリブ２８ａが設けられ、また、外枠２６の２箇所
に補強板３１が設けられている。

【００２３】バスケット１７の開口部１７ａ側の端部に
は、連結板２８の先端部と連なるように平板状の掬い部
３２が固定状態に設けられている。連結板２８の後端部
は前記端板２３に連結されており、この連結板２８は、
バスケット１７の周壁部において端板２３と掬い部３２
との間を連結している。掬い部３２は連結板２８に対し
て斜めに設けられていて、この掬い部３２の掬い角度α
（図２参照）は約３６度に設定している。また、掬い部
３２は連結板２８よりも幅広に形成されていて、両端部
が周壁部から外方へ突出している。掬い部３２の両端部
には、補強板３３が設けられている。掬い部３２には、
カッチングエッジ３４がねじ３５により取換え可能に取
り付けられている。

【００２４】次に上記構成の作用を説明する。例えば瓦
礫の混じった土砂から瓦礫と土砂とを分離する場合に
は、まず、図１に示すように、掬い部３２を下にした状
態で、土砂などを掬い部３２を利用してバスケット１７
内に掬い取る。このとき、掬い部３２は平板状で、かつ
幅広であり、しかも掬い角度αが設定されているので、
土砂などを容易に、しかも効率良く掬うことができる。

【００２５】そして、バスケット１７をアンダーサイズ
用貯留部３６の上方に位置させた状態で、油圧モータ１
４を回転させることによりバスケット１７を回転させる
（矢印Ａ参照）。すると、バスケット１７内のふるい用
隙間２９より小さな粒の土砂３７などは、そのふるい用
隙間２９からふるい落とされてアンダーサイズ用貯留部
３６に貯留され、また、ふるい用隙間２９より大きな瓦
礫３８などはバスケット１７内に残されるようになる。
このとき、バスケット１７を正回転と逆回転とを切り替
えることもできる。土砂のふるいが終わったら、バスケ
ット１７の回転を止め、バスケット１７内に残された瓦
礫３８などは、オーバーサイズ用貯留部３９にあける。
このようにすることにより、大きな瓦礫３８などと土砂
３７などとを容易に分離することができるようになる。

【００２６】この場合、バスケット１７ごと回転させ、
バスケット１７周壁部のふるい用隙間２９でふるうの
で、ふるうための面積が大きく、しかも遠心力も利用で
きるので、ふるい効率が良い。また、バスケット１７の
回転に伴い、バスケット１７内でふるい用隙間２９より
大きな瓦礫３８などが踊るようになるので、目詰まりも
極力防止できるようになり、ふるい効率を一層向上でき
るようになる。

【００２７】また、土砂３７を除去した後のバスケット
１７内に残された物の中に、比較的重量の軽い可燃物の
ような物がある場合には、バスケット１７を上下に振動
させると、重い瓦礫３８などは軽い物（可燃物など）の
下に入り込むようになるので、バスケット１７の傾きを
調整しながら、上の物（可燃物など）と下の物（瓦礫３
８など）とを別々に排出することにより、バスケット１
７内に残された物の分別も可能となる。

【００２８】また、上記した実施例においては、バスケ
ット１７の周壁部に、当該バスケット１７の開口部１７
ａとは反対側の端板２３と開口部１７ａ側の掬い部３２
との間を連結する連結板２８を設けた構成としていて、
掬い部３２と連結板２８と端板２３とがほぼＬ字形に連
なった形態となっているため、土砂などを掬い部３２を
利用して掬い取る際の強度を大きくできる利点がある。

【００２９】さらに、回転駆動手段を構成する油圧モー
タ１４とバスケット１７との間に回転伝達機構１６を設
けていて、この回転伝達機構１６におけるインターナル
ギヤ２０の回転中心から偏心した部位に配置したピニオ
ン２１を油圧モータ１４により回転させることに基づ
き、インターナルギヤ２０を介してバスケット１７を回
転させる構成としているので、バスケット１７をこれの
回転中心で回転駆動手段により直接回転させる場合とは
違い、バスケット１７を比較的小さな駆動力で回転させ
ることができる。これにより、油圧モータ１４にかかる
負担を軽減できる。また、ピニオン２１はインターナル
ギヤ２０の内側に配置されているので、そのピニオン２
１やこれを駆動する油圧モータ１４が径方向の外部に突
出しないようにできる。

【００３０】また、バスケット１７の回転駆動手段とし
て油圧モータ１４を用いているので、油圧駆動式の掘削
機１の場合には、その油圧モータ１４の配管などが容易
にできる。しかも、油圧モータ１４は、正転及び逆転も
容易に切り替えることができるため、使い勝手も良い。

【００３１】図５及び図６は本発明の第２実施例を示し
たものであり、この第２実施例は上記した第１実施例と
は次の点が異なっている。すなわち、ふるい装置１１の
取付けベース１２におけるベース板１２ａの径方向の中
心部に、高圧空気を吹き出す高圧空気吹出し口４０を取
り付け、この高圧空気吹出し口４０の先端部を、回転伝
達機構１６におけるインターナルギヤ２０の中心部を通
して、バスケット１７の端板２３の回転中心Ｏにこれを
貫通させて位置させている。端板２３のバスケット１７
内部側には、高圧空気吹出し口４０の周囲に位置させて
シール部材４１が設けられている。高圧空気吹出し口４
０の基端部にはエアホース４２の一端部を接続し、エア
ホース４２の他端部は、運転室３側に設置されたコンプ
レッサ（図示せず）に接続する。

【００３２】このような構成のものは、バスケット１７
で掬う対象物の中に、比較的重量の軽い可燃物のような
物がある場合において、これを選別する場合に好適す
る。具体的には、次のようにして使用する。

【００３３】まず、瓦礫３８や可燃物４３が混ざった土
砂を、第１実施例の場合と同様に、掬い部３２を利用し
てバスケット１７内に掬い取る。そして、バスケット１
７をアンダーサイズ用貯留部３６の上方に位置させた状
態で、バスケット１７を回転させることにより、ふるい
用隙間２９より小さな粒の土砂３７などをアンダーサイ
ズ用貯留部３６にふるい落とす。このとき、バスケット
１７内には、ふるい用隙間２９より大きな瓦礫３８や可
燃物４３が残されることになる。

【００３４】次に、バスケット１７を可燃物貯留部４４
の近傍に位置させ、バスケット１７を回転させながら、
高圧空気吹出し口４０から高圧空気をバスケット１７内
部に吹き出させる。すると、比較的重量の軽い可燃物４
３は、高圧空気により飛ばされるようになるので、バス
ケット１７の開口部１７ａから可燃物貯留部４４に排出
させる。この後、バスケット１７内に残った瓦礫３８な
どはオーバーサイズ貯留部３９にあける。これにより、
土砂３７と、瓦礫３８と、可燃物４３との分離が可能に
なる。この場合、高圧空気吹出し口４０は、バスケット
１７の回転中心に対応する部位に位置させているので、
バスケット１７の回転に支障はない。

【００３５】本発明の掘削機用ふるい装置１１は、上記
した場合の他にも、例えば、ゴミ混じりの残土からゴミ
を除去する場合、或いは建設廃材から土砂を除去する場
合、山砂採取場で山砂を選別する場合、砂利採取場で砂
利を選別する場合などにも利用できる。

【００３６】また、金網２７の網目のサイズの違う物を
複数種類用意しておき、用途に応じて交換することがで
きる。このようにした場合には、選別を一層良好に行う
ことができると共に、一層いろいろな用途に利用するこ
とができるようになる。

【００３７】本発明は、上記した各実施例にのみ限定さ
れるものではなく、例えば回転駆動手段としては、油圧
モータ１４に代えて電動モータを用いても良いなど、要
旨を逸脱しない範囲内で適宜変形して実施することがで
きる。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば次のような効果を得ることができる。請求項１
の掘削機用ふるい装置によれば、ふるう対象となる例え
ば土砂などを、掬い部を利用してバスケット内に掬い取
り、そのバスケットごと回転させてバスケット周壁部の
ふるい用隙間でふるう構成としたので、ふるうための面
積が大きく、しかも遠心力も利用できるので、ふるい効
率を向上できる。

【００３９】また、バスケット先端の掬い部と連結板と
端板とがほぼＬ字形に連なった形態となるため、土砂な
どを掬い部を利用して掬い取る際の強度を大きくでき
る。

【００４０】請求項２の掘削機用ふるい装置によれば、
インターナルギヤの回転中心から偏心した部位に配置し
たピニオンを回転駆動手段により回転させることに基づ
き、インターナルギヤを介してバスケットを回転させる
構成としているので、バスケットをこれの回転中心で回
転駆動手段により直接回転させる場合とは違い、バスケ
ットを比較的小さな駆動力で回転させることができる。
また、ピニオンはインターナルギヤの内側に配置されて
いるので、そのピニオンやこれを駆動する回転駆動手段
が径方向の外部に突出しないようにできる。

【００４１】請求項３の掘削機用ふるい装置によれば、
一般に掘削機のアームやバケットの駆動方式は油圧式が
多く、油圧モータを使用した場合、配管などが容易にで
きる。しかも、油圧モータは、正転及び逆転も容易に切
り替えることができる。

【００４２】請求項４の掘削機用ふるい装置によれば、
バスケットを回転させながら、高圧空気吹出し口からバ
スケット内に高圧空気を吹き出すと、バスケット内にあ
る比較的重量が軽い大きな可燃物などをバスケットから
強制的に排出させることが可能になる。これにより、可
燃物と瓦礫などとを分離することも可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すもので、使用状態で
の斜視図

【図２】破断側面図

【図３】要部の拡大断面図

【図４】破断正面図

【図５】本発明の第２実施例を示す破断側面図

【図６】破断正面図

【符号の説明】

１は掘削機、５はアーム、１１はふるい装置、１２は取
付けベース、１４は油圧モータ（回転駆動手段）、１６
は回転伝達機構、１７はバスケット、１８はアウタリン
グ、２０はインターナルギヤ、２０ａは歯部、２１はピ
ニオン、２１ａは歯部、２３は端板（端部）、２７は金
網、２８は連結板、２９はふるい用隙間、３２は掬い
部、３７は土砂、３８は瓦礫、４０は高圧空気吹出し
口、４３は可燃物、Ｏはバスケットの回転中心を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02F 7/06 E02F 7/00 E02F 3/40

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削機のアームの先端部に取り付けられ
   る取付けベースと、 一端部に開口部を有したほぼ円筒容器状をなすと共に周
   壁部にふるい用隙間を有し、前記開口部とは反対側の端
   部が前記取付けベースに対して回転可能に取り付けられ
   たバスケットと、 このバスケットの前記開口部側の端部に設けられた掬い
   部と、前記バスケットの周壁部に設けられ、当該周壁部の円周
   方向に約６０度分にわたると共に、前記バスケットの開
   口部とは反対側の端部を構成する端板と前記掬い部との
   間を連結する平板状の連結板と、 前記取付けベースに前記バスケットを回転させるように
   設けられた回転駆動手段とを備えたことを特徴とする掘
   削機用ふるい装置。
2. 【請求項２】 取付けベースとバスケットとの間に、回
   転駆動手段の回転をバスケットに伝達する回転伝達機構
   を備え、 この回転伝達機構は、 前記取付けベースに固定されたリング状をなすアウタリ
   ングと、 このアウタリングの内周部に回転可能に配設されると共
   に、前記バスケットが連結され、内周部に多数個の歯部
   を有したリング状をなすインターナルギヤと、 このインターナルギヤの内側にあって当該インターナル
   ギヤの回転中心から偏心した部位に配置されると共に、
   外周部の歯部が前記インターナルギヤの歯部に歯合する
   ように設けられ、前記回転駆動手段により回転されるこ
   とに基づき前記インターナルギヤを介して前記バスケッ
   トを回転させるピニオンとを備えている ことを特徴とす
   る請求項１記載の掘削機用ふるい装置。
3. 【請求項３】 回転駆動手段は油圧モータであることを
   特徴とする請求項１または２記載の掘削機用ふるい装
   置。
4. 【請求項４】 取付けベースにおいてバスケットの回転
   中心に対応する部位に位置させて、バスケットの内部に
   高圧空気を吹き出す高圧空気吹出し口を設けたことを特
   徴とする請求項１または２記載の掘削機用ふるい装置。