JPH01274970A - 携帯式連続衝撃作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野］ この発明は、携帯式連続衝撃作業機に関し、軽量であり、振動の発生が少なく、重力に無関係に作業体を方向づけで連続衝撃作業を行うことができるものに関する。 【従来の技術】

連続衝撃作業機の代表的なものとしては、道路工事や建
築現場などにおいてコンクリートや固まったアスファル
トを破砕するために使用されるブレーカがある。この種
のブレーカにおいて連続衝撃を発生させるための連続衝
撃発生装置には大きく分類して従来衣の２つのタイプの
ものが採用されている。 その第一のタイプは、圧搾空気発生装置で発生させた圧
搾空気を圧力ホースを介してブレーカ本休１．こ導き、
圧搾空気の膨脹力ｉ５こよってブＬ／−力本体に＆Ｕみ
込まれたピストンを一ヒ下駆動し、これ１４こよって本
体下部に支持さ計たチゼルなどの衝撃作業体のシャンク
を連υｆ的に叩くように構成されたものである。 その第二のタイプは、本願の発明者によって↑に案され
たものであ１．て、本体内にクランク機構６ごよって往
復駆動されるｉ１動シリンダを内挿するとともにこの６
■勤シリンダ内に１．アクノシ」／を介して自由ピスト
ンを慴動自由ｊ、こ内挿し１、可動シリンダの１−下柱
１ｙ振動ｔ、二従仙してエアク７．シＪンによって加速
されながら４二丁動する自由ビスｌ〜ンによって本体下
部に支持された衝撃作業体のシャンクを連続的に叩くよ
うに１−たものである（たとえば特開昭６１−１００３
８０叶公報参照、、）にの場合、動力必は、本俸に可撓
性回転伝動軸によって連結さね涜別体のもの゛ごＪ）っ
ｊ−リ、ネ体に−・体１）．．装備されたものであった
りする。

【発明がｇ決しＪ、・うと１７課題】 上記第一の夕・イブの連続衝撃発生装置を利用したブレ
ーカは、圧搾空気イー導入し、かつ往復運動するピスト
ンを支持し、かつその衝撃反力を支える必要から、それ
自体相当重量が大きい。また、比較的嵩高く、かつ燃料
消費率の高い圧搾空気発生装置を必須としており、これ
を長い耐圧ホー・−スを介して本体に連結しなければな
らないため、エネルギ効率が悪く、作業にｈ囲も限定さ
れてしまう問題がある。また、動作中、ピストンが激し
く木（Ｋ内を往復連動をするため、ビス［ンが大きな起
振体となり、相当激しい振動の発生が避けられないほか
、ピストンの慣性質量の関連から、一定収上（１−衝撃
振動数を上げる、゛とができない問題もある、 また、上記第二のタイプの連続衝撃定律装置を利用した
ブ１／−力は、エネルギをいったん圧搾空気に１）＾す
る必要がない分、エネルギ効率は向Ｌ１−でいるが、ク
ランク機構を介して可ＩＩシリンダ苓往復動させている
ことから、可動・シリンダそれ自体の慣性力に起因する
本体振動を低減することができない問題は依然とし、７
残っている。また、本体１’Ｊ、可動シリンダが高速で
往復し、振動を発生ずることに耐えるに十分な堅牢なも
のとする必要があり、そのために重量が非常に重くなる
。さらに、衝撃力を大きくするためには自由ピストンな
いしこれを内挿する可動シリンダの質量をある程度の大
きさに設定する必要があるが、そうすると、その憤性質
Ｙが障害となって衝撃周波数を一定以１−にＬげること
ができない。 また、８上記第一・および第二のいずれのタイプのｆｊ
ｉ　撃Ｑ生装置を用いたブレーカについてもいえろ、−
、トでＪ５ろが、圧搾空気あるい１２、（エアクノシツ
ンとピストンの重ｈ１のバランスによって効率的に作業
体を連続叩打して作業を行なえるように構成されている
から、た、！−，えば、作業体をＦ向きにして、衝撃作
業を行うこ点が根本的にできない。ずなわら、イ）突体
の方向がある程度限定されてしまうのである。 この発明は、ｌ１ｌＦの事情のもとで考え出されたもの
であって、軽肴であり、振動が少なく、し、かも作業時
乙こおける作業体の方向が限定されない携帯式連続衝撃
作業機を堤供することをその１」的とする。 Ｌ課題を解決するための手段】 Ｌ記の従来の課題を解決するため、この発明では、次の
技術的手段を講じている。 ずなわぢ、本願発明の携帯式連続衝撃作業機は、他力源
と、この他力源に連結され、かつ動力源の回転部・力を
伝達する伝動軸が内挿された柄杆と、Ｊ−記動力源にお
ける」二記柄杆と反対側！、ｉｒ、　一体部に連結され
た把持部と、上記柄杆の一端ら連結される連続衝撃発生
装置と、この連続衝撃発生装置にシャンク部が支持され
た′４１ｉ撃作業体とを備えており、 上記連続ｆＪｊ撃発生装置は、」二記柄杆の一端に連結
されるゲー・シング内番こ、上記伝動軸の回転によって
回転さゼられる回転部材を上記柄杆の軸線と直交する方
向の軸まわりに回転可能に支持するとともに、この回転
部材に一定質壇をもつ撃打体を遊び動可能に支持して構
成され、かつ、上記街７作業体のシャンク部は、その軸
線が上記柄杆の軸線と平行であり、かつ、頂部が上記回
転部材が回転しているときの上記撃打体の移動軌跡と干
渉しうるようにして上記ケーシングに往復移動可能に支
持されていることを特徴とする。

【作用および効果】

動力源に連結される柄杆と衝撃発生装置に支持される衝
撃作業体は互いの軸線が平行となっており、また、把持
部は動力源における上記柄杆と反対側に連結されている
から、本願発明の連続衝撃作業機は、全体として各部分
が一連につながった長尺状の構成をとっている。したが
ってこの連続衝撃作業機は、後端の把持部と、中間部の
柄杆とを、左右の手で握持して、あたかもショベルを扱
うようにして操作することができ、非常に操作勝手がよ
い。 動力源を始動してその回転数を上げると、伝動軸を介し
て連続衝撃発生装置の回転部材が回転させられる。そう
すると、回転部材に遊びをもって支持された撃打体は、
遠心力によってその遊び範囲において回転部材の半径方
向外方に押しつけられながら旋回する。遠心力は回転部
材の回転数が大きいほど大きくなる。ケーシングに支持
された衝撃作業体のシャンクの頂部は上記撃打体の移動
軌跡と干渉しうるように配置されているから、衝撃作業
体はその頂部への撃打体の周期的な衝突によって軸方向
の連続衝撃力を受ける。 撃打体は、衝撃作業体に衝突するとき衝撃反発力を受け
るが、この反発力は撃打体自体が回転部材に対して遊び
をもって支持されていることによって吸収され、回転部
材ないし作業機全体には衝撃振動がほとんど伝わらない
。また、上記反発力が回転部材の回転抵抗として作用す
ることもあまりない。 回転部材に撃打体を１個支持する場合には、回転部材が
１回転する毎に衝撃作業体に対して１回の衝撃を与える
ことができるが、撃打体を含めた回転部材の重心とその
回転中心を一致させて回転バランスをとっておけば、振
動を発生させることなく回転部材の回転数を思うように
上げることができ、従来者えられなかったような高周波
数の連続衝撃を得ることができる。また、回転部材に複
数の撃打体を支持しておけば、それだけ衝撃周波数を上
げることも簡単にできる。 そして、本願発明の携帯式連続衝撃作業機に用いられる
上記衝撃発生装置は、実質的に遠心力によって衝撃作業
体に対して連続衝撃を与えることができるように構成し
ているので、たとえ無重量状態であっても、撃打体に一
定以上の質量があるかぎり、問題な（衝撃を得ることが
できる。もちろん、衝撃作業体を上に向けて衝撃作業を
行うことも問題なくできる。 また、上記連続衝撃発生装置は、往復摺動部分が少ない
ので、摩擦熱による機体の昇＾も少なく、また、潤滑も
簡単でよい。また、この連続衝撃発生装置は、ケーシン
グと、回転部材と、撃打体とを備えておればよいので、
部品点数が極めてすくなく、その結果、作業機全体を、
動力源が付属しているにせよ、著しく軽量化することが
できる。 以上のことから、本願発明によれば、軽量であり、振動
が少なく、かつ重力に無関係に作業体を方向づけで連続
衝撃作業を行うことができ、しかも、非常に丘作勝手の
よい携帯式連続衝撃作業機が達成される。 【実施例の説明］ 以下、本願発明の実施例を図面を参照して具体的に説明
する。 第１図は本願発明の携帯式連続衝撃作業１ａｌの全体構
成を示す斜視図である。 この図から分かるとおり、携帯式連続衝撃作業機１は、
動力源としての小型２サイクルガソリンエンジン２と、
これに連結されるパイプ状の剛性柄杆３と、この柄杆３
の一端に連結され、かつ上記エンジン２の回転出力によ
って作動させられる連続衝撃発生装置４と、この連続衝
撃発生装置４にシャンク部５ａを支持された衝撃作業体
５と、上記エンジン２の上記柄杆３の連結部と反対側に
一体連結された把持部６とを有する。 把持部６は、エンジン２のハウジングから一体延出させ
た一対のアーム６ａ、６ａの先端どうしを握り６Ｃで連
結したような形態をなしており、握り６Ｎ′、には１、
エンジン２の回転を握り６Ｃを握持したまま制御しうる
スロットル１／バー７が付設されている。 第２図に示すように、上記柄杆３の内部には、図に表れ
ない遠心クラッチを介してエンジン２の回転出力を伝達
する伝動軸８が回転可能に内挿されている、 上記連続衝撃発生装置４の構成およびこれの柄杆３に対
する連結構造の詳細を第２図および第３図に示す。 第２図に示すように、柄杆３の先端部には、伝動軸８と
一体的な入力軸つと、この入力軸９と直交する出力軸１
０とをこれらに取付けた一対の傘歯車１）．１２を噛合
さ〜ゼるごとにより連繋してなるギヤボックス１３が固
定されており、このギヤボックス１３に、上δｅ、出力
軸ＩＯと同一軸線をもつ円筒形のケーシング１４が固定
連結されている。このゲージング１４の内部には、回転
部材１５が、その両端に突設した支軸１６．１７をケー
シング１４の両側壁１４ａ。１４ｂにベアリング１８．
１．９を介して支持づることにより、回転可能に支持さ
れており、上記支軸の一方１６がギヤボックス１３の出
力軸１０に固定連結されている。 これにより、伝動軸８を介して伝達されるエンジンの回
転出力が、ケーシング内の回転部材１５を回転させるこ
ととなる。 Ｌ配回転部材１５は、第２図に示されるように、一定間
隔を隔てて対向する一対のフランジ状大径部１５ａ、１
５ｂを、回転軸心（支軸１６，１７）に対して偏心する
円柱状バランスウェイト１５Ｃによって連結したような
形態をもっている。 そして、各フランジ状大径部ｌｌ５ａ、１５ｂにおける
上記回転軸心を挟んで上記バランスウェイトと直径方向
に対向する部位には、回転軸心と平行な軸線をもつ長円
形の保持孔２０．２０か開けられている。上記保持孔２
０．２０には、その短径よりやや小径の外径をもち、か
つ、はぼ回転部材１５の軸方向厚みに相当する長さをも
つ円柱状の撃打体２１が１、その中間部が両フランジ状
大径部１５ａ、１５ｂの間に露出するようにし、て遊挿
保持される。この撃打体２１は、保持孔２０．２０の内
壁とのすきまが許すかぎりにおいて保持孔２０．２０内
で遊動可能であり、かつ、自由回転可能である。なお、
上記のバランスウェイト１５ｅの外径およびその回転部
材の半径方向における位置は、上記撃打体２１を保持す
る回転体１５が回転している点き、撃打体２１を含む回
転体１５の重心が回転体の回転軸心と一敗するように決
定されている。 上記ケーシング１４の円筒周壁１４Ｃには、はぼ、上記
回転部材Ｉ５の半径方向にのび、かつｌ記柄杆３の軸線
と平行にのびる軸線をもつボス部２２が設けられ、さら
にこのボス部２２に連続して、衝撃作業体５のシャンク
部５ａを通挿保持するホルダ２３が一体連結されている
。これら、ボス部２２ないしホルダ２３の）３孔２４に
は、衝撃作業体５のシャンク部５ａが一定距謡往復移動
可能にＪ挿支持される。このようにシャンク部５ａの往
復移動距離を一定に規制するために本例では、シャンク
５ａの側壁に軸方向一定長さの凹部２５を設けるととも
に、ホルダ２３に、上記四部２５を横方向に；■るスト
ッパピン２６を通挿保持させている。これにより、上記
凹部２５の下端２５ａがストッパビン２６に当接する最
」−動位置から、凹部２５の上端２５ｂがストッパピン
２６に当接する最下他位置までの一定距離に衝撃作業体
５の往復移動距離が規制されるのである。 また、上記シャンク５ａは、その外径を両フランジ状大
径部１５ａ、１５ｂの間隔より小とされ、かつ両フラン
ジ状大径部１５ａ、１５ｂの間の空間に突入しうるよう
に位置設定されている。さらに、上記衝撃作業体５がそ
の移動行程の上端にあるときのシャンク５ａの頂部の位
置は、第２図に表れているように、撃打体２１の最外周
部の移動軌跡とわｒかに干渉するように、ずなわぢ、回
転体１５の回転中、撃打体２１の周部がシャンク５ａの
平坦状の頂面に衝突しうるように設定される。 なお、本例において衝撃作業体５は、土木作業あるいは
農作業等において穴掘りに用いられるショベルのショベ
ル頭部の形態としである。 以上の構成において、本願発明の携帯式連続衝撃作業機
ｌを穴掘り機として使用する場合、作業者は、ショベル
頭部の形態をなした作業体５を土に突き当てるようにし
つつエンジンを始動した機体を立て、スロットルレバー
７を操作してエンジンの回転数を上げる。 このとき、衝撃作業体５のシャンク部５ａは移動行程の
最上端に位置しているので、回転部材１５の保持孔２０
．２０の内壁に遠心力によって押し付けられながら旋回
するＹ打体２１の周面が回転部材１５が１回転するごと
に上記シャンク５ａの頂面に衝突し、衝撃作業体５に軸
方向の連続的な衝撃力を与える。この衝撃力は、回転部
材１５の回転中撃打体に作用する遠心力に負っているの
で、回転部材１５の回転数が増すほど強くなる。 もちろん、撃打体２１の質量にも依存する。 撃打体２１は、衝撃作業体５のシャンク５ａの頂面に衝
突した瞬間、衝撃反発力を受けるが、この撃打体２１は
保持孔２０．２０内で遊動できるようになっていること
から、若干保持孔２０，２０の内周面を転がるにとどま
り、すぐに遠心力によって保持孔２０．２０の内面の最
外方部に押し付けられた状態に戻る。このようにして、
撃打体２１が作業体５から受ける衝撃反発力は、撃打体
２１内体が保持孔２０．２０内で遊動することによって
吸収され、上記衝撃反発力が回転部材１５を介してケー
シング１４、ないしは機体全体に伝達されることは殆ど
なくなる。 また、撃打体２１は、シャンク５ａの頂面に衝突した瞬
間に、第３図に示すように回転部材１５の回転方向と逆
方向に保持孔２０．２０内で遊転することができる。し
たがって、γ打体２１とシャンク５ａの頂面とが擦り合
わされることが少なく、これらの間に摩擦熱が発生する
こともほとんどない。 一方、衝撃作業体５が土に突き当てられていないときに
は、重力によってこの作業体５はその移動行程の下端に
位置し、シャンク５ａの頂面と上記撃打体２１の移動軌
跡とが干渉しなくなるので、撃打体２１を含めた回転部
材１５の回転バランスがとれている限り、衝撃発生装置
４には全く振動が発生しない。 衝撃作業体５は、上記のように軸方向衝撃力を連続的に
受けることによって、スムーズに土中に押し込められる
。そして、このようにして掘削された土は、把持部６と
柄杆３を持って本作業機をそのままショベルのように操
作することにより、堀り出ずことができるのである。 本願発明の携帯式連続衝撃作業機は、衝撃作業体５の態
様を種々のものに変更することにより、きわめて広い分
野で用いることができる。たとえば、作業体としてチゼ
ルを用いれば、携帯式ブレーカとして使用できる。また
、ヘラ状の作業体を用いれば、金属やコンクリートのパ
リ取り、あるいは、造園作業における根切り、技打ち、
芝切りなどに使用できる。 また、実施例では、動力源としてエンジンを使用してい
るため、これが若干の振動を発生させるが、電動モータ
を使用すれば、はとんど振動はなくなる。 さらに、衝撃発生装置４として、上記の実施例では、撃
打体２１を、余裕をもった保持孔２０゜２０内に遊装し
て構成しているが、第４図および第５図のように軸支し
てもよい。すなわち、この場合、回転部材１５に軸方向
に離れて一対形成されたフランジ部１５ａ、１５ｂ間に
支軸２７を掛は渡し状に設け、この支軸２７に対し、こ
の支軸の外径より大きい内径の中心孔２８を開けた円柱
状の撃打体２１を、支軸２７に套拝するようにして支持
するのである。これにより、撃打体２１は、中心孔２８
の内面と支軸２７の外周のすきまが許す範囲で遊動可能
であり、かつ各軸２７回りに自由回転可能である。この
実施例の場合であっても、上記撃打体２１の移動軌跡と
頂部が干渉するようにして衝撃作業体５を配置する。こ
のように衝撃発生装置４を構成した場合、回転部材１５
をさらに軽量化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の携帯式連続衝撃作業機の一例の全体
斜視図、第２図は第１図の１］線に沿う拡大断面図、第
３図器よ第１図のＩＩＩ　−ｍ綿に沿う拡大断面図、第
４図は他の実施例の要部縦断面図、第５図は第４図のＶ
−Ｖ線に沿う断面図である。 １・・・携帯式連続衝撃作業機、２・・・動力源、３・
・・柄杆、４・・・連続街窄発生装置、５・・・衝撃作
業体、５ａ・・・シャンク、６・・・把持部、８・・・
伝動軸、１４・・・ケーシング、１５・・・回転部材、
２１・・・？打体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）動力源と、この動力源に連結され、かつ動力源の
   回転出力を伝達する伝動軸が内挿された柄杆と、上記動
   力源における上記柄杆と反対側に一体的に連結された把
   持部と、上記柄杆の一端に連結される連続衝撃発生装置
   と、この連続衝撃発生装置にシャンク部が支持された衝
   撃作業体とを備えており、 上記連続衝撃発生装置は、上記柄杆の一端に連結される
   ケーシング内に、上記伝動軸の回転によって回転させら
   れる回転部材を上記柄杆の軸線と直交する方向の軸まわ
   りに回転可能に支持するとともに、この回転部材に一定
   質量をもつ撃打体を遊び動可能に支持して構成され、か
   つ、上記衝撃作業体のシャンク部は、その軸線が上記柄
   杆の軸線と平行であり、かつ、頂部が上記回転部材が回
   転しているときの上記撃打体の移動軌跡と干渉しうるよ
   うにして上記ケーシングに往復移動可能に支持されてい
   ることを特徴とする、携帯式連続衝撃作業機。