JP2003182968A - 建設機械の電磁石付アタッチメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 破砕作業と分別作業との連続性を確保しつ
つ、円滑かつ違和感のない切替えを実現する電磁石付ア
タッチメントを提供する。 【解決手段】 本体油圧系統の油圧本管12から油圧枝管
８を分岐して油圧モータ10に接続し、回転動力を受ける
ようにこの油圧モータ10に発電機11を連結し、この発電
機11に電磁石５を接続して、作動設定油圧以上で開通す
るシーケンスバルブ９を油圧枝管８に設けてなり、破砕
爪１が作動端に達した後に油圧本管12へ油を送り続ける
ことにより発生する余剰油圧が前記作動設定油圧以上に
なることでシーケンスバルブ９が開通し、油圧モータ10
及び発電機11を作動させて電磁石５を入操作する建設機
械の電磁石付アタッチメントである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、破砕爪等のアタッ
チメントを作動させる本体油圧系統を利用して作動、停
止する油圧モータにより発電機を作動させて電磁石を入
切操作する建設機械の電磁石付アタッチメントに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート構造物の解体では、建築機
械に破砕爪等のアタッチメントを装着してコンクリート
壁等を破砕していく。当然、破砕したコンクリートには
鉄筋や鉄骨等の一部が含まれ、これらは渾然一体の産業
廃棄物として処理されていた。しかし、近年のリサイク
ル指向、産業廃棄物に対する規制等を受けて、前記コン
クリート内に含まれる鉄筋や鉄骨等(金属分)を分離した
後、コンクリート、ガラス、プラスチック及び木材等を
別途処分するようになってきている。この分別作業は、
解体現場とは別の専用処理場等を利用して実施できる
が、予めコンクリートから金属分を取り除ける方が好ま
しい。こうした背景から、何等かの励磁手段を備えたア
タッチメントが開発され、提案されている。

【０００３】特開平05-018121号「静油圧破砕機」は、
ロッカビームの顎外面部にプレート取付穴又はブラケッ
ト用穴を開穿し、一方、電磁石付プレート又は電磁石付
ブラケットを形成し、静油圧破砕機で破砕鉄片の回収作
業を行うとき電磁石が顎外面部の外面側に露出するよう
にし、また破砕鉄片の回収作業を行わないときには、上
記電磁石をロッカビームの内部側に収納するように構成
した技術を開示している。また、実開平06-067700号
「破砕機」は、端的に、破砕アームと枢軸で枢支したフ
レームの側面に電磁石を取付けてその操作ボタンを機体
に設けた技術を開示している。

【０００４】電磁石の作動については、特開平08-01224
2号「鉄類吸着運搬装置」や特開平09-240980号「発電機
内蔵永電磁式リフティングマグネット」が参考になる。
前者は、 自走するショベルの可動アームの先端に設け
られるバケット内に、着脱自在に装着される本体ケース
と、この本体ケースに内蔵され鉄類を吸着する電磁石
と、この電磁石の励消磁を行なうための油圧モータと発
電機とを設けた構成である。また、後者は、リフティン
グマグネットの作業台車への取付け用ブラケット部に油
圧モータ駆動の発電機を内蔵すると共に、電磁石部はコ
イルへの通電で磁芯材が着磁して永久磁石となり且つ逆
方向の通電で消磁可能な電磁石を用い、電磁石と発電機
との接続回路内には、電磁石への通電方向切換スイッチ
機構と、その切換スイッチと電磁石への通電時間を制御
する機能を備えた制御機構とを介在し、発電機を運転し
たときに電磁石に一定時間通電して磁芯材を着磁させ、
つぎの発電機運転時には電磁石に逆方向に一定時間通電
して磁芯材を消磁させ、発電機の運転の都度着磁と消磁
を交互に変更する構成の技術である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、油圧モー
タにより発電機を作動させて電磁石を入切操作する電磁
石付アタッチメントは既に存在し、破砕機にも利用され
ている。しかし、破砕爪等のアタッチメントによる破砕
作業と、電磁石の入切操作による分別作業とは、別途電
磁石の操作系統を設ける等、作業者に新たな操作を要求
するもので、両作業を連続して切り替えるような電磁石
の操作手段は未だ提供されていない(例えば、実開平06-
067700号の操作ボタン)。

【０００６】また、破砕作業と分別作業との切り替えを
考えた場合、両作業は排他的である(一方が実施中は、
他方が実施できない)ことが望ましい。上述のように、
電磁石の操作系統を別に設けると、破砕作業中にも分別
作業が実施できるため、不要な電磁石の吸着が起きて、
かえって作業効率を低下させる虞れがある。そこで、油
圧モータにより発電機を作動させて電磁石を入切操作す
る電磁石を備える基本構成を踏まえつつ、油圧モータへ
の油圧の供給手段や入切操作について破砕作業と分別作
業との連続性を確保する円滑かつ違和感のない切替えが
可能な電磁石付アタッチメントを開発するため、検討し
た。

【０００７】

【課題を解決するための手段】検討の結果、開発したも
のが、油圧モータにより発電機を作動させて電磁石を入
切操作する電磁石を備えたアタッチメントにおいて、油
圧モータを作動させる油圧をアタッチメントの本体油圧
系統から分岐して、この本体油圧系統と排他的に油が流
れるモータ油圧系統を油圧モータに接続した建設機械の
電磁石付アタッチメントである。具体的には、モータ油
圧系統は、本体油圧系統の油圧本管から分岐した油圧枝
管に、作動設定油圧以上で開通する切替バルブを設けて
なり、アタッチメントの可動部が作動端に達した後に油
圧本管へ油を送り続けることにより発生する余剰油圧が
前記作動設定油圧以上になることで切替バルブが開通し
て油圧モータを作動させ、油圧本管への油の送りを止め
る又は弱めることにより消失又は低下する余剰油圧が前
記作動設定油圧未満になることで切替バルブが閉鎖して
油圧モータを停止する。

【０００８】本体油圧系統を構成する油圧本管は、具体
的には油送り本管と油戻し本管とから構成され、それぞ
れからモータ油圧系統を構成する油圧枝管として油送り
枝管と油戻し枝管を分岐し、油圧モータに接続する。例
えば、油送り本管がアタッチメントでの開操作を担う油
を送る配管で、アタッチメントが開ききった後に電磁石
を作動させようとする場合、油送り本管から分岐した油
送り枝管に切替バルブを設け、アタッチメントが開方向
の作動端に達した後も油を送り続けると、油送り本管に
発生した余剰油圧が油送り枝管を介して切替バルブへ伝
達され、余剰油圧が作動設定油圧以上になると切替バル
ブが開通して油圧モータへ油が送られることになる。切
替バルブとしては、シーケンスバルブが適当であるが、
例えば電気又は機械的に余剰油圧の強弱を検知して電動
バルブを開閉するようにしてもよい。

【０００９】このように、本発明では、アタッチメント
が作動端に達した後も同一作動の操作を続けることで油
圧本管に発生する余剰油圧を利用して油圧モータを作動
させ、発電機から電磁石へ給電し、励磁を図る。まず、
余剰油圧が油圧枝管に設けた切替バルブの作動設定油圧
以上になれば油圧モータへ油を送り込み、最終的に電磁
石を励磁する。すなわち、余剰油圧が作動設定油圧以上
になることが電磁石の入操作(ON)となる。また、余剰油
圧が油圧枝管に設けた切替バルブの作動設定油圧未満に
なれば油圧モータへの油の送りが止められ、最終的に電
磁石を消磁する。すなわち、余剰油圧が作動設定油圧未
満になることが電磁石の切操作(OFF)となる。アタッチ
メントの操作に連続して電磁石の励磁、消磁ができる
上、アタッチメントを用いた破砕作業と電磁石による分
別作業とが排他的に実施でき、両者を同時に実施する等
の不具合も起きない利点がある。

【００１０】ここで、アタッチメント自体への改造等を
抑えるため、油圧枝管、切替バルブ、油圧モータ及び発
電機は、アタッチメントを建設機械のアームに付設した
駆動ロッドに連結するリンクに設ける、好ましくは内蔵
するとよい。本発明の電磁石付アタッチメントは、新製
を基本とするが、電磁石をアタッチメント外面に取り付
け、その他の油圧回路及び電気回路を前記のようにリン
ク内に納めるようにすると、既製のアタッチメントに対
して後付けによる本発明の利用が可能になる。具体的な
アタッチメントとしては、油圧駆動シリンダにより上爪
又は下爪を開閉する破砕爪とし、前記上爪又は下爪外面
(爪の背面)に電磁石を設け、破砕爪を建設機械のアーム
に付設した駆動ロッドに連結するリンクに油圧枝管、切
替バルブ、油圧モータ及び発電機を内蔵する。アタッチ
メントは、破砕作業及び分別作業のみの機能を持たせ、
電磁石の入切操作にかかる要素、油圧モータと電磁石を
リンクに設けることで、アタッチメントである破砕爪の
構成を簡素化できる。このほか、油圧枝管、切替バル
ブ、油圧モータ及び発電機は、アタッチメントを建設機
械のアームに設けてもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図を参照しながら説明する。図１は本発明の電磁石付破
砕爪１(アタッチメントが破砕爪の場合)をアーム２先端
に装着した建設機械３の全体側面図、図２は電磁石付破
砕爪１を拡大した側面図、図３は別例の電磁石付破砕爪
１の図２相当側面図であり、図４は本発明にかかる油圧
配管及び電気回路構成図である。本例は、本発明の最適
例として破砕爪１を例に挙げ、説明する。

【００１２】本発明を適用した破砕爪１は、図１及び図
２に見られるように、外面に露出するように上爪４に電
磁石５を取付、アーム２上の駆動ロッド６と破砕爪１と
を接続するリンク７内に、油圧枝管８、切替バルブとし
てシーケンスバルブ９、油圧モータ10及び発電機11(一
部図示略、図４参照)を内蔵し、外観的には従来の破砕
爪と変わりはない。油圧本管12は一度リンク７に接続
し、このリンク７内で油圧枝管８を分岐してリンク７か
ら下爪13を開閉する油圧駆動シリンダ14へと延びてい
る。後述するように、上爪４に対する下爪13の開閉操作
も従来と変わらず、ただ下爪13が開ききった後、更に開
操作を続けると発生する余剰油圧が作動設定油圧以上に
なった時点から油圧モータ10が作動を始め、発電機11に
よる起電力が上爪４内に挿通した送電線15を通じて電磁
石５を励磁する。リンク７に代えて、油圧枝管８、シー
ケンスバルブ９、油圧モータ10及び発電機11(一部図示
略、図４参照)をアーム２に内蔵すると、図３のように
なる。

【００１３】本例における油圧配管及び電気回路は、図
４に見られる通りである。下爪13の開閉用油圧駆動シリ
ンダ14へ延びる油送り本管121及び油戻し本管122は従来
通りであり、前記油送り本管121及び油戻し本管122から
分岐した油送り枝管81及び油戻し枝管82がリンク７内に
収まっている。本例は、下爪13が開ききった後に電磁石
５が励磁するよう油送り枝管81にシーケンスバルブを介
在させている。また、逆方向の油の流れを防止するた
め、油戻し枝管82にはチェック弁16を設けている。更
に、油戻し枝管82への油の流入時にシーケンスバルブ９
が誤動作しないように、シーケンスバルブ９を閉鎖方向
に押すバイパス管17を設け、このバイパス管17にもチェ
ック弁18を設けている。これにより、油送り本管121か
ら油送り枝管81へ油が流れ込む、すなわち下爪13が開き
切った後の余剰油圧しかシーケンスバルブ９に印加され
ないようになり、電磁石５も破砕爪１が開いた状態でし
か励磁しないよう限定できる。

【００１４】油送り枝管81にシーケンスバルブ９を設け
るのは、破砕爪１の開閉に伴う油の流れにより油送り枝
管81を通じて油圧モータ10へ油圧が印加されないように
しながら、下爪13が開ききって余剰油圧が作動設定油圧
以上に上昇した際には油送り枝管81へ流れるようにする
ためである。この意味で、シーケンスバルブ９は油送り
本管121と油送り枝管81とを切り替えるスイッチであ
る。また、シーケンスバルブ９が開通する作動設定油圧
を設定するのは、単に破砕爪１を開閉したい際に電磁石
５がむやみに作動しないように、余剰油圧が油圧モータ
10へ至る境界値としての閾値を設けるためである。これ
により、作業者が意図的に破砕爪１の開操作を続けた場
合のみ、電磁石５が作動するようになる。

【００１５】油圧モータ10は、フレキシブルロッド19を
介して駆動軸を発電機11に繋げており、余剰油圧が作動
設定油圧以上になって作動を始めると、連動して作動を
始め、発電を始める。電磁石５は、前記発電機11の起電
力が送電線15を通じて通電されることで励磁され、上爪
４外面で金属の吸着力を発揮する。可動する下爪13と異
なり、強固な破砕爪本体20に連続して設けた上爪４外面
に電磁石５を設けているので、吸着面を広くとれる上、
吸着した金属の重量に対する剛性確保も十分にできる。
本例では、送電線15に分岐送電線21を設け、外部コンセ
ント22から電力を取り出して、作業者が破砕爪１の開操
作を続ける限り、発電機11から取り出した電力でその他
電動の装置を利用できるようにしている。

【００１６】

【発明の効果】本発明の電磁石付アタッチメントによ
り、油圧モータにより発電機を作動させて電磁石を入切
操作する電磁石を備える基本構成を踏まえつつ、破砕作
業と分別作業との連続性を確保する、円滑かつ違和感の
ない切替えを実現できる。とりわけ、作業者に対して別
途操作系統を用意するのではなく、あくまでアタッチメ
ントの操作に用いる操作系統を利用して、アタッチメン
トの開閉に連続して電磁石を励磁、消磁できるので、直
感的で分かりやすい操作方法を提供できる効果がある。
この効果は、上述した破砕爪はもちろん、その他のアタ
ッチメントに本発明を適用しても当て嵌まる。

【００１７】また、例示した破砕爪に明らかなように、
本発明の主要構成要素である油圧枝管、切替バルブ、油
圧モータ及び発電機を、建設機械のアームに付設した駆
動ロッドに連結するリンク又はアームに内蔵すれば、ア
タッチメントの着脱の手間も容易で取扱い性が良好とな
る。加えて、アタッチメント周囲に突起物がなくなるの
で、不要なひっかかりもなく、必要な時にのみ適宜電磁
石を励磁して金属を吸着、分別できる利点がある。更
に、新製のみならず、既製のアタッチメントに対して後
付けによる本発明の適用も可能になる。このように、本
発明は従来の電磁石を有したアタッチメントにおける具
体的な問題点、特に破砕作業と分別作業との連続性を確
保する円滑かつ違和感のない切替えを実現し、コンクリ
ート構造物の解体を効率かつ短時間でできるようにする
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁石付破砕爪をアーム先端に装着し
た建設機械の全体側面図である。

【図２】電磁石付破砕爪を拡大した側面図である。

【図３】別例の電磁石付破砕爪の図２相当側面図であ
る。

【図４】本発明にかかる油圧配管及び電気回路構成図で
ある。

【符号の説明】

１ 電磁石付破砕爪 ２ アーム ３ 建設機械 ４ 上爪 ５ 電磁石 ６ 駆動ロッド ７ リンク ８ 油圧枝管 81 油送り枝管 82 油戻し枝管 ９ シーケンスバルブ(切替バルブ) 10 油圧モータ 11 発電機 12 油圧本管 121 油送り本管 122 油戻し本管 13 下爪 14 油圧駆動シリンダ 15 送電線 16 チェック弁 17 バイパス管 18 チェック弁 19 フレキシブルロッド 20 破砕爪本体 21 分岐送電線 22 外部コンセント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１５Ｂ 11/20 Ｆ１５Ｂ 11/20 Ｃ Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB04 BA08 CA02 CA10 2D012 DA03 2E176 AA01 DD05 DD64 3F004 EA37 HA07 NA05 3H089 AA77 BB15 CC01 CC08 CC11 DB06 DB33 GG02 JJ02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧モータにより発電機を作動させて電
   磁石を入切操作する電磁石を備えたアタッチメントにお
   いて、油圧モータを作動させる油圧をアタッチメントの
   本体油圧系統から分岐して、該本体油圧系統と排他的に
   油が流れるモータ油圧系統を油圧モータに接続してなる
   建設機械の電磁石付アタッチメント。
2. 【請求項２】 モータ油圧系統は、本体油圧系統の油圧
   本管から分岐した油圧枝管に、作動設定油圧以上で開通
   する切替バルブを設けてなり、アタッチメントの可動部
   が作動端に達した後に油圧本管へ油を送り続けることに
   より発生する余剰油圧が前記作動設定油圧以上になるこ
   とで切替バルブが開通して油圧モータを作動させ、油圧
   本管への油の送りを止める又は弱めることにより消失又
   は低下する余剰油圧が前記作動設定油圧未満になること
   で切替バルブが閉鎖して油圧モータを停止するようにし
   てなる請求項１記載の建設機械の電磁石付アタッチメン
   ト。
3. 【請求項３】 油圧枝管、切替バルブ、油圧モータ及び
   発電機は、アタッチメントを連結する建設機械のアーム
   又は該アームに付設した駆動ロッドとアタッチメントと
   を接続するリンクに設けてなる請求項２記載の建設機械
   の電磁石付アタッチメント。