JPH0815682B2 - 鋼剪断機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビルの解体作業などに
用いられる鋼剪断機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】一般に、鉄骨、鉄筋コンクリ
ート建造物、鋼製スクラップまたは合金鋼製化学機械な
どの解体には、パワーショベルにアタッチメントとして
取付けられた鋼剪断機が用いられる。この鋼剪断機につ
いて、例えば、米国特許第４，５１９，１３５号明細書
には、次のような提案が示されている。これを図８によ
って説明する。

【０００３】下顎１は、パワーショベルのアーム２に一
体的に取付けられており、この下顎１に対し支持軸３を
介して上顎４が設けられていて、上下に揺動開閉するよ
うになっている。上顎４と下顎１との間にワークを挟ん
で、上顎４を油圧シリンダ５により閉じればワークは剪
断される。上顎４および下顎１は、側面視で、中央部に
おいて互の間隔を広くするため、支持軸３より先端に向
うに従ってそれぞれ凹部を形成して、挟んだワークを前
滑りして逃がさないようにしている。上顎４は単列に形
成され、下顎１は複列に形成されていて、上顎４の単列
が下顎１の複列間に上から回動して入り込むようになっ
ている。下顎１の複列先端部には当板６が設けてあっ
て、この当板６で複列の先端を連結して左右に開かない
ようにしている。上顎４および下顎１の対向する各縁に
は、それぞれ複数の剪断刃７，８，９が取付けられてい
る。上顎４と下顎１にはこれらの剪断刃７，８，９が取
付けられている反対側の箇所に、ウエアプレート１０，
１１がそれぞれ取付けられていて、剪断時上顎４の横逃
げを防いでいる。

【０００４】ところが、かかる提案の鋼剪断機では、下
顎１は複列で、しかも、下顎１の先端部には当板６が設
けられていて、更に、上顎４および下顎１にはそれぞれ
ウエアプレート１０，１１が設けられているので、全体
として重量大となり、したがって、この鋼剪断機を取付
けるパワーショベルも大型となる、という問題があっ
た。なお、かかる剪断時上顎の左右開き防止装置は、実
開昭６３−１１９７５６号公報でも横振防止板として示
されている。

【０００５】一方、特公昭５６−４９２７３号公報に
は、パワーショベルのアームの先端に、旋回装置を介し
て、着脱自在に取付けられたシリンダケースと、該シリ
ンダケースに内蔵された油圧シリンダにより揺動開閉
し、かつ、シリンダケースに横架された支持軸に回動自
在に支持された１対の、剪断刃をもつカッター本体とか
らなり、これらのカッター本体をそれぞれハサミ状に単
列に構成した鋼剪断機が示されている。

【０００６】しかしながら、かかる鋼剪断機は、１対の
カッター本体（顎に相当するもの）がそれぞれ単列に構
成されているので、小型・軽量化となるものの、鋼を剪
断するとき、これらのカッター本体が支持軸上を軸方向
に逃げるゆとりがないため、ワークの過大な剪断抵抗に
あえば剪断刃が破損したり、ワークを剪断しない、とい
う問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、かかる
問題を解決するために創作されたもので、その要旨とす
るところは、１）パワーショベル等のアームの先端に、
旋回装置を介して、着脱自在に取付けられたシリンダケ
ースと、該シリンダケースに一体的に設けられた、剪断
刃をもつ下顎と、該シリンダケースに横架された支持軸
に回動自在に支持され、かつ、シリンダケースに内蔵さ
れた油圧シリンダにより開閉する剪断刃をもつ上顎とか
らなる鋼剪断機において、前記下顎および上顎をハサミ
状に単列に構成して、これらの上顎および下顎の各対向
する略全肩部に亘り、上顎の肩部には回動剪断刃を、下
顎の肩部には固定剪断刃をそれぞれ設けて、シャー角を
形成し、しかも、上顎と下顎との間にバックアップリン
グを設けてクリアランスを形成し、該上顎を前記支持軸
の回動および軸方向に移動可能とすると共に、該支持軸
端部に、薄肉鋼材剪断時には上顎の移動不可とし、厚肉
鋼材剪断時にはその許容範囲で上顎の移動可能とするた
めの、上顎を下顎側へ常時、支持軸の軸方向に付勢・押
圧し、かつ、該支持軸に外嵌したバネ体を設けたことを
特徴とする鋼剪断機にあり、また、２）下顎に、側面視
で、支持軸より先端に向うに従って中央部付近が最低と
なる凹部を形成し、その先端上面にワーク前滑り防止用
凸部を設けると共に、上顎を、側面視で、支持軸より先
端に向って直線状とし、その下面に複数個のワーク前滑
り防止用凸部を設けた請求項１記載の鋼剪断機にあり、
また、３）上顎に、側面視で、支持軸より先端に向うに
従って中央部付近が最高となる凸部を形成し、下顎に、
側面視で、支持軸より先端に向うに従って中央部付近が
最低となる凹部を形成した請求項１記載の鋼剪断機にあ
り、また、４）上顎に、側面視で、支持軸より先端に向
うに従って中央部付近が最低となる凹部を形成し、下顎
に、側面視で、支持軸より先端に向うに従って中央部付
近が最低となる凹部を形成した請求項１記載の鋼剪断機
にある。

【０００８】

【実施例】本発明の構成を添付図面に示す第１、第２お
よび第３の実施例により詳細に述べる。これらの実施例
は、いずれもパワーショベルのアタッチメントとして好
適なものであって、鋼剪断機内に上、下顎開閉用の油圧
シリンダが設けられている。

【０００９】図１は第１の実施例の斜視図、図２は図１
の分解斜視図、図３は図１の要部骨格図であるが、従来
例を示した図８と同一部分には同一符号を付してある。

【００１０】本実施例は、上、下顎開閉用の油圧シリン
ダを内蔵しており、しかも、上、下顎をそれぞれ単列に
構成して、ごく一般に用いられているハサミ状に形成
し、全体として軽量化を図ることにより、鋼剪断機をパ
ワーショベルのアームに対し旋回自在にしたものであ
る。

【００１１】下顎１は、シリンダケース１２から一体的
に延出されており、上顎４の基部は、シリンダケース１
２に設けられた支持軸３によって上下に開閉するように
取付けられている。この下顎１は、側面視で、支持軸３
より先端に向うに従って中央部付近が最低となる凹部１
３（図３参照）を形成しており、上顎４は、側面視で、
先端に向って直線状に形成されている。

【００１２】下顎１における、上顎４との対向する肩部
には、この凹部１３に沿って剪断刃８，９がボルト１４
により着脱自在に取付けられている。上顎４における、
下顎１との対向する肩部には、直線状に剪断刃７，７が
ボルト１４によって着脱自在に取付けられている。そし
て、下顎１の剪断刃９と上顎４の剪断刃７とによって、
剪断作用におけるシャー角αが形成される。なお、ワー
ク１５が軟鋼の場合、シャー角αは３５°以下で挟み切
りをすれば、ワーク１４は前滑りをして逃げることはな
い。

【００１３】下顎１の先端上面には、ワーク前滑り防止
用凸部１６が一体的に設けられている。上顎４の下面に
は、ワーク前滑り防止用の複数個の凸部１７，１７……
が一体的に設けられている。

【００１４】前記シリンダケース１２の底部には、シリ
ンダ用ボス１８が設けられていて、このシリンダ用ボス
１８に油圧シリンダ５のロッド１９の先端部が揺動自在
に支持されている。この油圧シリンダ５はシリンダケー
ス１２内で略上下方向に内蔵されていて、前記上顎４の
後部と回動自在に連結されている。

【００１５】シリンダケース１２の後面には、旋回用端
板２０と固定用端板２１とが接合されて設けられてお
り、この旋回用端板２０はシリンダケース１２の後面に
固着されており、固定用端板２１はブラケット２２に固
着されている。このブラケット２２には、パワーショベ
ルのアームと連結するためのアーム用ピン２３、およ
び、パワーショベルのアームに平行に設けられたブーム
用油圧シリンダと連結するためのリンク用ピン２４がそ
れぞれ設けられている。

【００１６】前記旋回用端板２０には、不図示のインタ
ーナル歯車が内蔵されており、固定用端板２１には、不
図示の油圧モータおよびスイベルジョイントが内蔵さて
いる。したがって、油圧モータに直結されたピニオンに
よってインターナル歯車を回動させると、旋回用端板２
０が回動し、鋼剪断機全体をパワーショベルのアームに
対し３６０°旋回する。

【００１７】次に、剪断時に、上顎４が横方向に逃げる
のを防止するための横逃げ防止装置について述べる。

【００１８】図４において、シリンダケース１２から一
体的に延出された下顎１には、支持軸３が圧入されてお
り、この支持軸３に上顎４が回動自在に支持されてい
る。そして、図４中、支持軸３における下顎１より左側
には、軸受２５が設けられていて、この軸受２５はシリ
ンダケース１２で支持され、この軸受２５により支持軸
３の左側が支持されている。また、支持軸３における上
顎４より右側には、皿バネ抑え部材２６が設けられてい
て、この皿バネ抑え部材２６により支持軸３の右側は支
持されている。前記軸受２５は上顎用連結部材２７にボ
ルト２８により固定されており、この上顎用連結部材２
７は、図示しないが上顎４に連結されている。したがっ
て、上顎４が、油圧シリンダ５の作動により開閉作動す
れば、この軸受２５も同変位する。

【００１９】一方、皿バネ抑え部材２６は、シリンダケ
ース１２と一体的になっており、この皿バネ抑え部材２
６と上顎４との間にはバネ体である皿バネ２９が介在さ
れていて、上顎４を常時、下顎１側へ付勢・押圧してい
る。したがって、剪断時、上顎４が支持軸３上で軸方向
に移動して横逃げをしようとすれば、この皿バネ２９の
弾力によりこの横逃げを防止する。

【００２０】なお、支持軸３の両端には軸端蓋３０，３
１が嵌合されていて、一方の軸端蓋３０は前記軸受２５
にボルト３２により固着されており、この軸端蓋３０を
取外してグリース用通路３３にグリースを充填するよう
になっている。また、他方の軸端蓋３１は支持軸３にボ
ルト３４により固着されており、この軸端蓋３１を取外
してグリース用通路３５へグリースを充填するようにな
っている。

【００２１】図４中、３６は、下顎１と上顎４との間に
設けたゴム製のバックアップリングで、下顎１と上顎４
の各刃刃端における左右方向の間隔（これを剪断作用に
おけるクリアランスという）ｄによって膨縮し、常時、
上顎４と支持軸３との間のグリースをシールしている。
３７は皿バネ２９用の座金を示す。

【００２２】次に、本実施例の作用を述べる。ワーク１
５の剪断前または、薄肉のワーク１５を挟んだ場合、図
４に示すように上顎４は下顎１の方へ皿バネ２９の弾力
により押圧され移動不可としている。このとき、上顎４
と下顎１の各刃の間隔（クリアランス）ｄは、数分の１
^ｍｍにしてある。この状態で薄肉のワーク１５は剪断さ
れる。

【００２３】次に、厚肉のワーク１５を剪断する場合、
上顎４、下顎１がワーク１５を挟み、油圧シリンダ５の
作動により、上顎４が閉じて、図５に示すように剪断刃
７，７および８，９によりワーク１５を剪断し始める
と、上顎４は皿バネ２９の弾力に抗して図中、右方へ移
動する。このとき、上顎４と下顎１との間に挿入された
バックアップリング３６は膨らみ、グリースのシールを
維持する。そして、刃の間隙（クリアランス）ｄを最大
数^ｍｍ以下になるように、皿バネ２９の弾力を設定して
いるので、上顎４、下顎１の剪断刃７，９は、この最大
間隔（クリアランス）ｄ’迄横逃げでき移動可能になっ
ている。したがって、先ず、上顎４の下向きの剪断力が
ワーク１５に働くと、このワーク１５を曲げようとする
力が働くが、このとき、上顎４は、ワーク１５を曲げる
モーメント（剪断力Ｆ×最大間隔ｄ’）に達する迄、皿
バネ２９に抗してｄ’−ｄの変位を行う。したがって、
厚肉のワーク１５は、単なるシャーの切込みでなく、先
ずモーメントによって曲げられる。このモーメントによ
ってワーク１５が曲げられたとき、ワーク１５の上・下
面にはクラックｃが入ることもある。次いで、上顎４を
更に押し下げると、図５に示すように、ワーク１５の上
・下面には剪断刃７，９による切込みが入り、ワーク１
５は剪断に至る。勿論、この剪断状態はワーク１５の断
面積（肉厚）の大小によって異なるが、厚肉のワーク１
５の場合は大略このようにして行われる。

【００２４】次に、本発明の第２の実施例について述べ
る。図６に示すように、第１の実施例との相違する点
は、上顎４は、側面視で、支持軸３により先端に向うに
従って中央部付近が最高部となる凸部３８が形成されて
いる。しかも、この上顎４には、２枚の長方形の前、後
方の剪断刃７，７の間に、コマ状の中間剪断刃３９を介
在させている。なお、第２の実施例の場合、第１の実施
例のようなワーク前滑り防止用の凸部１６，１７を設け
なくてもよい。

【００２５】第２の実施例によれば、ワーク１５がＨ鋼
の場合、上顎４、下顎１がＨ鋼を挟み、上顎４が閉じる
と、上顎４の後方の剪断刃７と下顎１の後方の剪断刃９
とによってＨ鋼の１対のフランジ部を圧縮する。そのと
き、下顎１に凹部１３、上顎４に凸部３８がそれぞれ形
成されているので、Ｈ鋼は前滑りすることなく剪断され
る。また、この凸部３８のため上顎４と下顎１とのオー
プニングも大きく構成できる。

【００２６】次に、本発明の第３の実施例について述べ
る。図７に示すように、第１の実施例と相違する点は、
上顎４は、側面視で、支持軸３より先端に向うに従って
中央部付近が最低となる凹部４０が形成されている。し
かも、下顎１には、凹部１３と支持軸３との間には剪断
刃を設けていない。

【００２７】第３の実施例によれば、ワーク１５が鋼棒
の場合、上顎４、下顎１が鋼棒を挟み、上顎４が閉じる
と、剪断刃７，７および８によって鋼棒に切込みが入
り、閉じ行程の進行と共に切込みは深くなり、鋼棒の３
／４の大きさの切込みができたとき、鋼棒は剪断され
る。このとき、下顎１の凹部１３と支持軸３との間には
剪断刃がないが、鋼棒の３／４の切込みにより剪断され
るので、一向に支障はない。

【００２８】なお、本発明の各実施例における上顎４の
横逃げ防止に、皿バネを用いているが、本発明はこれに
限らない。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、上、下顎を、一般に用
いられている、クリアランスおよびシャー角を形成する
ハサミ状に単列に構成して、全体を小型軽量化し、しか
も、シリンダケースに油圧シリンダを内蔵したので、専
用の鋼剪断機をパワーショベル等のアームに対し容易に
旋回させることができ、ワークがいかなる状態の位置に
あっても、鋼剪断機を最良の姿勢にして確実な剪断がで
きるのは勿論、上顎には付勢されたバネ体を設けたの
で、厚肉鋼材剪断時には、上顎が支持軸上を若干移動し
てクリアランスを大にして当該鋼材に対し剪断力にもと
づくモーメントを発生させ、このモーメントを利用する
ことにより、良好に剪断することができる。したがっ
て、上、下顎の左右開き防止装置（例えば、前掲の実開
昭６３−１１９７５６号公報における横振防止板）がな
くても、すなわち、上、下顎共、単列に構成しても、厚
肉の鋼材を剪断することができる。

【００３０】 しかも、上、下顎の間にバックアップリン
グを設けてクリアランスを形成しているので、上顎をバ
ネ体で下顎に対し押圧しても、上顎の剪断刃と下顎の剪
断刃とがかぶさることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の斜視図である。

【図２】図１の分解斜視図である。

【図３】図１の要部骨格図である。

【図４】図３のＡ〜Ａ矢視詳細断面図である。

【図５】図４の作動図である。

【図６】本発明の第２の実施例の要部斜視図である。

【図７】本発明の第３の実施例の要部斜視図である。

【図８】従来例の斜視図である。

【符号の説明】１…下顎、３…支持軸、４…上顎、５…
油圧シリンダ、１２…シリンダケース、２９…皿バネ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 座光寺 信行 大阪府大阪市北区大淀中３丁目８番２号 大淀ヂ−ゼル株式会 社内 (56)参考文献 実開 昭63−119756（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パワーショベル等のアームの先端に、旋
   回装置を介して、着脱自在に取付けられたシリンダケー
   スと、該シリンダケースに一体的に設けられた、剪断刃
   をもつ下顎と、該シリンダケースに横架された支持軸に
   回動自在に支持され、かつ、シリンダケースに内蔵され
   た油圧シリンダにより開閉する剪断刃をもつ上顎とから
   なる鋼剪断機において、 前記下顎および上顎をハサミ状に単列に構成して、これ
   らの上顎および下顎の各対向する略全肩部に亘り、上顎
   の肩部には回動剪断刃を、下顎の肩部には固定剪断刃を
   それぞれ設けて、シャー角を形成し、しかも、上顎と下
   顎との間にバックアップリングを設けてクリアランスを
   形成し、該上顎を前記支持軸の回動および軸方向に移動
   可能とすると共に、該支持軸端部に、薄肉鋼材剪断時に
   は上顎の移動不可とし、厚肉鋼材剪断時にはその許容範
   囲で上顎の移動可能とするための、上顎を下顎側へ常
   時、支持軸の軸方向に付勢・押圧し、かつ、該支持軸に
   外嵌したバネ体を設けたことを特徴とする鋼剪断機。
2. 【請求項２】 下顎に、側面視で、支持軸より先端に向
   うに従って中央部付近が最低となる凹部を形成し、その
   先端上面にワーク前滑り防止用凸部を設けると共に、上
   顎を、側面視で、支持軸より先端に向って直線状とし、
   その下面に複数個のワーク前滑り防止用凸部を設けた請
   求項１記載の鋼剪断機。
3. 【請求項３】 上顎に、側面視で、支持軸より先端に向
   うに従って中央部付近が最高となる凸部を形成し、下顎
   に、側面視で、支持軸より先端に向うに従って中央部付
   近が最低となる凹部を形成した請求項１記載の鋼剪断
   機。
4. 【請求項４】 上顎に、側面視で、支持軸より先端に向
   うに従って中央部付近が最低となる凹部を形成し、下顎
   に、側面視で、支持軸より先端に向うに従って中央部付
   近が最低となる凹部を形成した請求項１記載の鋼剪断
   機。