JP4002669B2 - ふるい装置付きスケルトンバケット - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ふるい装置付きスケルトンバケットに関し、油圧ショベルのアームにアタッチメント式に取り付け、スケルトンバケット内に掬い取った土砂、破砕物、残土のガラ等の各種のふるい分け作業を効率良く行うものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、建造物の解体時に発生する石材、コンクリート材等のガラは、まず、クラッシャーで砕いた後、図9に示す如き、底板部に格子状のフレーム1を設けたスケルトンバケット2に上記破砕物をすくいとり、該スケルトンバケット2を取り付けた油圧ショベルのアーム3を作動させることにより、スケルトンバケット2のフレーム1で仕切られた穴1aより所要の大きさの破砕物を落下させて、破砕物の大きさに応じたふるい分けが行われていた。なお、上記破砕物に限らず、玉石、砂利採取、土砂のふるい分け作業も、上記と同様に、スケルトンバケットを用いて行われていた。
【0003】
しなしながら、上記スケルトンバケット2でふるい分け作業を行うには、油圧ショベルのアーム3を動かさなければならないため、作動速度が遅く、その結果、ふるい分けが能率よく行えない問題がある。スケルトンバケット2の作動を高速化させて作業効率を上げようとすると、油圧ショベルのオペレータに手数がかかると共に疲労が大きくなる問題がある。
【0004】
上記した問題に対して、油圧ショベルのアームに取り付けられるが、ふるい分け時に油圧ショベルのアームを作動させることなく、バケット内に掬い取った土砂、破砕物等をふるい分けることが出来るようにしたふるいバケットが特開平5−187034号公報で提案されている。
【0005】
上記ふるいバケットは図10(A)、(B)、(C)に示す構成で、バケット本体2’に貫通部2a’を設けておくと共に、該バケット本体2’の内部に、貫通部2aと位相させた貫通部4aを設けた内枠体4を収納し、該内枠体4をバケット本体2’に防振ゴム5を介して固定している。この内枠体4の上側壁の中央にバイブロ起振体6を固着し、該バイブロ起振体6に付設した油圧モータ7によりバイブロ起振体6を駆動して内枠体4を前後に振動させ、内枠体4の内部に掬い取られた破砕物等をふるい分けることができるようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記ふるいバケットは油圧ショベルのアームを作動させずに、バケット内に掬いあげた破砕物や土砂等をふるい分けることが可能であるが、油圧モータを付設した駆動手段が内枠体に搭載され、該内枠体がバケット本体に防振ゴムを介して固定されていることより、駆動手段自体も振動され、耐久性が劣ると共に故障が発生しやすい等の問題があると共に振動幅も大きくとりにくい問題がある。
【0007】
さらに、内枠体に貫通部を設けてふるい分けているだけであるため、ふるい分けの大きさが一定に規定されてしまうと共に、貫通部の大きさがかなり大きいため、細かなふるい分け作業ができず、ふるい分け精度が劣る問題がある。
【0008】
本発明は、上記した問題を鑑みてなされたもので、耐久性が良いと共に振動幅を大きくとれ、かつ、細かなふるい分け作業を効率良く行えるようにしたふるい装置付きバケットを提供することを課題としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、少なくとも底面に開口部を設けたスケルトンバケットのバケット本体に一対のブラケットを両側壁の内面側に位置するように固定し、該ブラケットの間に駆動用主軸を装架すると共に、上記ブラケットに取り付けた油圧モータで上記駆動用主軸を偏心駆動させるようにし、かつ、該駆動用主軸よりバケット本体の開口端側へと延在する支持フレームを設け、該支持フレームの先端側をバケット本体の両側壁に緩衝材を介して支持すると共に、該支持フレーム上にふるい網を着脱自在に取り付け、上記駆動用主軸を油圧モータにより偏心駆動させて上記支持フレームを介してふるい網を振動させ、ふるい網を通してバケット本体に収容した土砂や破砕物をふるい分ける構成としていることを特徴とするふるい装置付きスケルトンバケットを提供している。
【0010】
上記構成のふるい装置付きスケルトンバケットでは、標準型のスケルトンバケット内に、ふるい装置を収容し、該ふるい装置の駆動手段である油圧モータをバケット本体に固定したブラケットに固定し、駆動用主軸を上記油圧モータで偏心駆動させる構成であるため、駆動手段の油圧モータ自体は振動を直接的に受けることがなく安定した状態で強固に固定でき、よって、油圧モータの耐久性を向上させることができる。
【0011】
また、ふるい装置は、その駆動用主軸の両端をバケット本体側に固定したブラケットで支持することにより、バケット本体内に取り付けているため、ふるい装置をバケット本体内に強固に取り付けることができる。かつ、駆動用主軸から突出したふるい網支持用の支持フレームの先端側をゴム等の緩衝材を介してバケット本体の両側壁と連結しているため、支持フレームの振動を阻害することなく、支持フレーム先端をバケット本体の開口端側に保持できる。
【0012】
さらに、支持フレームの下部を緩衝材を介してバケット本体の開口部側で支持すると共に、支持フレームの上部を駆動主軸側で支持しているため、支持フレームの上下部が支点となり支点間の距離が長くでき、より安定した状態で支持フレームを振動させることができる。
【0013】
さらに、上記支持フレームに別個に設けるふるい網を着脱自在に取り付ける構成としているため、用途に応じて網目の相違するふるい網を取り付けることができ、ふるい分け精度の向上を図ることができる。
【0014】
上記緩衝材は円柱状のゴム材の両端面に金属プレートを接着固定しており、両面の金属プレートを上記支持フレームとバケット本体の側面にボルトとナットで固定して取り付けている(請求項2)。
【0015】
上記のように、緩衝材をゴム製にすると、ゴムの特質である剪断変形、および圧縮変形により振動に追従でき、振動中も騒音を発生しない。また、振動に対する変形には潤滑が不要でメンテナンスが容易になる。さらに、緩衝材の形状を円柱状とすると、あらゆるラジアル方向の振動に対して、一様に剪断変形できる。
【0016】
上記油圧モータは本体に固定された一対のブラケットの外側面に取り付けた一対の油圧モータとし、これら油圧モータの出力軸を上記駆動用主軸の両端に偏心挿入し同期回転させている。このように駆動用主軸の両端を一対の油圧モータで同期回転させることで、駆動力を大きくでき、土砂や大量の破砕物の重量に抗して駆動させて、支持アームを介してふるい網を振動させることができる。また、油圧モータの出力軸を偏心させて駆動用主軸に挿入することで、簡単な構成で駆動用主軸を上下および水平方向に振動することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1に示す分解斜視図において、11は標準型のスケルトンバケット本体(以下、バケット本体と略す)、20はバケット本体11の内側に取り付けるふるい装置である。
【0018】
上記バケット本体11は標準型のスケルトンバケットの構成と略同一で、略三角形状の左右側面フレーム12A、12B、上面フレーム13、底面先端フレーム14および、バケット本体の背面部および底面部を通る支持シャフト15A、15Bにより形成され、これらフレーム等により断面形状が略三角形の土砂収容部C、および、背面から底面にかけて開口部Kを構成している。
【0019】
上記棒形状の支持シャフト15A、15Bで左右側フレーム12Aと12Bを連結することにより、バケット本体の剛性を高めている。なお、支持シャフト15A、15Bの代わりに、図2に示すように、バケット本体の背面部および底面部に格子状フレーム19を設けて、バケット本体11’を構成してもよい。
【0020】
バケット本体11の底面先端フレーム14の先端にはすくい用爪16を所定間隔をあけて突設している。また、上面フレーム13のバケット外側には、油圧ショベルのアームへの取付ブラケット17を突設し、バケット内側には、駆動用主軸21を装架するための一対のブラケット18A、18Bを左右側面フレーム12Aと12Bの内面側に沿って突設している。
【0021】
バケット本体11の内側に収容するふるい装置20は、駆動用主軸21、支持フレーム27、ふるい網29、緩衝材30および、振動発生用の油圧モータ35から構成している。
【0022】
上記駆動用主軸21は図1および図3に示すように、円筒状の外軸22、内軸23、およびベアリング24より構成されている。外軸22の両端部にベアリング24を内嵌し、さらにベアリング24に内軸23の一端側を内嵌している。内軸23の他端側にはベアリング25を外嵌させ、該ベアリング25を介してバケット本体11より突設したブラケット18A、18Bに駆動用主軸21を取り付けている。上記両側の内軸23を介して左右側面フレーム12A、12Bの間に装架される外軸22には、支持フレーム27を連結するための一対のアーム26A、26Bを突設している。
【0023】
上記支持フレーム27は図1および図4に示すように、上下方向から水平方向に屈曲した形状の側板27aを左右両側に配置し、棒状の枠棒27bを上下両側に配置した状態でそれぞれを接合して外枠部27cを構成している。内部は縦板27dに格子状に交叉して横棒27eを連結させて格子部27fを構成して、外枠部27cに接合している。また、上側の枠棒27bの一部外周には、上記駆動用主軸21の外軸22とアーム26A、26Bを介して連結させるための一対の取付部28A、28Bを突設させている。
【0024】
上記ふるい網29は図1および図4に示すように、金属製メッシュあるいはパンチングメタル等の強度を有する金属多孔体で作られており、支持フレーム27の上面に沿うように上下から水平方向に屈曲させている。ふるい網29はふるい分け後の使用用途により、目の細かさの異なるふるい網を適宜取り替えられるように支持フレーム27の上面にボルト40Aで取り付けている。
【0025】
なお、上記支持フレーム27およびふるい網29は上下から水平方向に屈曲させた形状に限定されることはなく、例えば、図5に示すように、フラットな平面形状にして、バケット本体の底面側に配置する構成としてもよい。
【0026】
上記緩衝材30は図6に示すように、円柱状のゴム300の両端部に金属製の接続プレート301、302を加硫接着しており、その四隅にボルト穴301a、302aを穿設している。
【0027】
上記ゴム300は天然あるいは合成ゴムを用いており、ゴムの有する剪断変形、および圧縮変形により、発生する振動に追従することができ、振動しても騒音は発生せず、振動による変形に対しても潤滑は不要である。また、合成ゴムを用いた場合では、ゴムの構成成分を適宜選択することで、振動に対する剪断変形、および圧縮変形の変形量を設定することができる。さらに、ゴム300は振動せずに静止していれば、一定状態を維持するので、緩衝材30を介してバケット本体11に取り付けられた支持フレーム27の位置決めを図ることができる。
【0028】
また、ゴム300を円柱状としているため、あらゆるラジアル方向の振動に対して、一様に剪断変形して振動に追従することができる。円柱の直径寸法および高さ(長さ)は、バケット本体に最大限入れる土砂や破砕物の重量、振動による荷重に対する変形量を考慮して決定する。
【0029】
上記支持フレーム27をバケット本体11内部へ取り付けるには、支持フレーム27の上部を図7に示すように、駆動用主軸21より突設したアーム26A、26Bと支持フレーム27の取付部28A、28Bとピン32を介してリンク結合する。支持フレーム27の先端下部では、図8に示すように、支持フレーム27の左右の側板27aの外側に、上記緩衝材30の一方の接続プレート301をボルト40Bで固定する。他方の接続プレート302をバケット本体11の左右の側面フレーム12A、12Bの内面にボルト40Bで固定し、支持フレーム27の先端下部とバケット本体11とを弾性的に結合している。
【0030】
上記のように、支持フレーム27の上端を駆動用主軸21に連結させ、支持フレーム27の先端下部の両側面を緩衝材30を介してバケット本体11に連結し、支持フレーム27の上下部を支持支点としているため、支点間の距離が長くなり支持フレーム27を安定して振動できる。また、支持フレーム27の上端は駆動用主軸21側と結合しているため、駆動用主軸21の動きに連動し、かつ、ピン32を中心として揺動できる。さらに、支持フレーム27の下部では、緩衝材30のゴム300の弾性変形範囲内で支持フレーム27の上部の動きに追従できる。また、緩衝ゴム30の周囲にはカバー33を設け、土砂や粉砕物が入り込まないようにすると共に、それらによる緩衝ゴム30の損傷を防いでいる。
【0031】
なお、上記支持フレーム27をバケット本体11に収める位置を設定する際には、支持フレーム27の上部のリンク結合による移動範囲と、支持フレーム27の先端下部に取り付けられた緩衝材のゴムの弾性変形範囲を考慮し、支持フレーム27が振動してもバケット本体11と干渉したり、支持フレーム27とバケット本体11との隙間が広がりすぎて、大きな破砕物が挟まらないようにしている。
【0032】
振動発生用の油圧モータ35は、図3に示すように、バケット本体11に固定した支持ブラケット18A、18Bの外側面にそれぞれ固定し、駆動用主軸21の両端に位置させ、油圧モータ35の出力軸36を駆動用主軸21の内軸23に、その中心軸より偏心させて挿嵌している。油圧モータ35の駆動源はバケット本体11を取り付ける油圧ショベル(図示せず)の油圧ポンプにより、配管を介して圧油を供給している。なお、駆動用主軸21の両端に設けている油圧モータ35は、バケット本体11が小型の時などは、片端だけに設けて構造を簡単にしてもよい。
【0033】
駆動用主軸21の両端に設けた上記油圧モータ35を同期回転させると、駆動用主軸21の内軸23は偏心軸を中心に回転し、外軸22は内軸23の偏心軸を中心にした回転の軌跡に倣って、上下および水平方向に往復振動する。
【0034】
上記内軸23の中心軸に対する偏心軸の偏心量は、バケット本体11の大きさ、上下および水平方向に振動させたい振幅等を考慮して設定し、振動時にバケット本体11と支持フレーム27が干渉しないようにしている。また、図4に示すXは外軸22が振動する水平方向を表し、Yは上下方向を表している。
【0035】
駆動用主軸21の外軸22が上記のように上下および水平に振動すると、支持フレーム27は、支持フレーム27の上部ではリンク結合により外軸22の振動に連動し、上下および水平方向に波打つような動きを繰り返し、支持フレーム27の先端下部では、弾性結合により、支持フレーム27の上部の動きに追従する。よって、支持フレーム27の動きを全体で見ると、支持フレーム27の上下部を支点にして、上下および水平方向にしゃくるような動きを繰り返して振動する。
【0036】
実際に、バケット本体11で土砂あるいは破砕物を掬い取って、ふるい分け作業を行うには、従来例の図9に示すような油圧ショベルのアーム3にバケット本体11を取付ブラケット17を介して装着する。次にアーム3を操作して、バケット本体11でふるい網29上に土砂や破砕物を掬い取る。油圧モータ35を駆動させると、ふるい網29を取り付けた支持フレーム27が上下および水平方向へしゃくるような動きで振動するので、ふるい網29上の土砂や破砕物は上下に跳びはねる共に水平方向に揺さぶられて、効率良く所要の大きさにふるい分けられる。
【0037】
このように、上記スケルトンバケットではふるい網29を水平方向に加えて上下方向にも振動させているため、ふるい網29上の土砂及び破砕物等を迅速にふるい分けることができ、作業性を大幅に高めることができる。しかも、バケット本体11は通常の収容量の大きな形態であるため、油圧ショベルのアーム3を作動してバケット本体11内に土砂や破砕物等を容易かつ大量に掬い取ることができ、その分、ふるい分け作業も一度に大量に行うことができる。
【0038】
また、ふるい装置20はベアリング25と緩衝材30を介してバケット本体11に連結しているので、ふるい装置20の振動が油圧ショベルのオペレータに伝わらないと共に、バケット本体11及びふるい装置20の耐久性を向上させることができる。しかも、緩衝材30は潤滑が不要であり、振動中も騒音を発生しない。
【0039】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明に係わるふるい装置付きスケルトンバケットによれば、バケット本体に収容するふるい装置の駆動用主軸の両側を、バケット本体に固定したブラケットで支持することによりバケット本体に取り付け、かつ、該駆動用主軸に連結したふるい網支持用の支持フレームの先端を緩衝材を介してバケット本体に固定しているため、ふるい装置の両端をバケット本体に連結して安定保持できる。
【0040】
また、ふるい装置の駆動用主軸を上下および水平方向の2方向へ振動させるため、該駆動用主軸と連動する支持フレームに取り付けたふるい網は水平方向に往復移動するだけでなく上下方向へも往復移動して振動し、ふるい網上の土砂等が非常に効率よくふるい分けることができる。
【0041】
さらに、ふるい網の駆動機構は油圧モータの出力軸を駆動用主軸に偏心させて内嵌するだけの簡単な構成であり、かつ、油圧モータはバケット本体に固定したブラケットに固定しているため、発生させる振動を直接的に受けることがなく安定して保持でき、耐久性を高めることができ、メンテナンス項目も減少できる。
【0042】
さらにまた、ふるい装置をバケット本体にゴムを用いた緩衝材で支持しているため、振動による装置の損傷を解消して耐久性を高めることができ、かつ、騒音も低減できる。しかも、バケット本体を振動させないため、該バケットをアームを介して取り付けた油圧ショベルのオペレータの疲労を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の分解斜視図である。
【図2】 本発明によるスケルトンバケットの変形例の斜視図である。
【図3】 本発明の背面部を示す一部破断平面図である。
【図4】 本発明の破断側面図である。
【図5】 本発明による支持フレーム、および、ふるい網の変形例を示す斜視図である。
【図6】 本発明による緩衝材の斜視図である。
【図7】 本発明による駆動用主軸と支持フレーム上部の結合部を示す一部破断平面図である。
【図8】 本発明によるスケルトンバケットと支持フレームの緩衝材を介
した結合部を示す平面図である。
【図9】 従来のスケルトンバケットの斜視図である。
【図10】 (A)(B)(C)は他の従来例を示す図面である。
【符号の説明】
11 バケット本体
12A、12B 側面フレーム
13 上面フレーム
14 底面先端フレーム
15A、15B 支持シャフト
18A、18B ブラケット
20 ふるい装置
21 駆動用主軸
22 外軸
23 内軸
24、25 ベアリング
26A、26B アーム
27 支持フレーム
28A、28B 取付部
29 ふるい網
30 緩衝材
300 ゴム
301、302 接続プレート
35 油圧モータ
Claims (2)
- 少なくとも底面に開口部を設けたスケルトンバケットのバケット本体に一対のブラケットを両側壁の内面側に位置するように固定し、該ブラケットの間に駆動用主軸を装架すると共に、上記ブラケットに取り付けた油圧モータで上記駆動用主軸を偏心駆動させるようにし、かつ、該駆動用主軸よりバケット本体の開口端側へと延在する支持フレームを設け、該支持フレームの先端側をバケット本体の両側壁に緩衝材を介して支持すると共に、該支持フレーム上にふるい網を着脱自在に取り付け、上記駆動用主軸を油圧モータにより偏心駆動させて上記支持フレームを介してふるい網を振動させ上記ふるい網を通してバケット本体に収容した土砂や破砕物をふるい分ける構成としていることを特徴とするふるい装置付きスケルトンバケット。
- 上記緩衝材は円柱状のゴム材の両端面に金属プレートを接着固定しており、両面の金属プレートを上記支持フレームとバケット本体の側面にボルトとナットで固定して取り付けている請求項1に記載のふるい装置付きスケルトンバケット。
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