油圧ブレーカ
【課題】騒音および振動を低減させ得る油圧ブレーカを提供する。
【解決手段】この油圧ブレーカ３０は、先端側にフロントヘッド６を設けてなるブレーカ本体１と、フロントヘッド６内に往復移動可能に挿着されるチゼル３と、を備えている。このチゼル３は、フロントヘッド６よりも外側に位置する部分に、その径方向に張り出す径大部２を有しており、この径大部２とフロントヘッド６との間には、弾性体８が装着されている。
【解決手段】この油圧ブレーカ３０は、先端側にフロントヘッド６を設けてなるブレーカ本体１と、フロントヘッド６内に往復移動可能に挿着されるチゼル３と、を備えている。このチゼル３は、フロントヘッド６よりも外側に位置する部分に、その径方向に張り出す径大部２を有しており、この径大部２とフロントヘッド６との間には、弾性体８が装着されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ブレーカに係り、特に油圧ブレーカの実打撃時、または、実打撃時および被打撃物が破砕される際に生じる騒音および振動を低減させる構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧パワーショベル等の建設車両に取付けて使用される油圧ブレーカは、図７に示すように、ブレーカ本体１００をブラケット２０で支持し、このブラケット２０を建設車両のアームに取付けるようになっている。ブレーカ本体１００は、ピストン５を前後進可能に摺嵌したシリンダ４の軸方向での先端側にフロントヘッド１６０を有して構成されており、そのフロントヘッド１６０内に、その軸方向に往復移動可能なチゼル１３０が挿着されている。
【０００３】
この種の油圧ブレーカにて破砕作業を行なう場合には、チゼル１３０を被破砕物７０に押し付け、ブレーカ本体１００の上側に内蔵されたピストン５でチゼル１３０を打撃する。これにより、チゼル１３０には、ピストン５での打撃によって被破砕物７０の方向に進行する圧縮の応力波が発生し、チゼル３が被破砕物７０の方向に前進する。そして、この応力波が被破砕物７０に到達すると、応力波の一部は破砕に使用され、残りはチゼル１３０の下端で反射されてピストン５の方向へ戻っていく。この時の反射波は引張と圧縮がまざった複雑なものであるが、大別すれば破砕の程度が小さいときは圧縮の応力波によりチゼル１３０はピストン５の方向に後退し、破砕の程度が大きいときは引張の応力波によりチゼル１３０は被破砕物７０の方向に前進する。このとき、騒音および振動が発生する。そこで、この種のブレーカでは、その騒音および振動を低減する試みがなされ、種々の技術が開示されている（例えば特許文献１および２参照）。
【０００４】
例えば特許文献１に記載の技術では、チゼルを支持するブシュを、ナイロン、樹脂等の緩衝材、あるいは緩衝材と金属とを組合せて構成し、これにより騒音を低減させることを意図している。
また、例えば特許文献２に記載の技術では、チゼルから生じる騒音を、樹脂と金属環にて遮断することにより、騒音の放散を低減する提案がなされている。
【特許文献１】実開平０６−５０７７４号公報
【特許文献２】登録実用新案第３０１９１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、この種の油圧ブレーカでの騒音および振動が発生するメカニズム（機序）について考察する。
図７に示すように、チゼル１３０は、ピストン５の方向に後退する場合には、その後端周縁部１３０ａでフロントヘッド１６０に衝突し、また、その後端面部１３０ｂでピストン５と衝突する。このとき、チゼル１３０、ピストン５およびフロントヘッド１６０は、一般的に合金鋼で製作されているので、このような衝突によって騒音および振動が発生する。一方、被破砕物７０を破砕する場合には、チゼル１３０が被破砕物７０の方向に前進し、チゼル１３０の移動を制限するストッパの役目を果たすロッドピン１７０に対し、その溝端部１３０ｃが衝突するので、やはり騒音および振動が発生する。
【０００６】
特に、この種の油圧ブレーカは、そのブレーカ本体１００内部では、油圧力によってピストン５が軸方向に沿って上下動しているが、このとき、ブレーカ本体１００は、ピストン５の進行方向と逆向きの油圧反力を受けている。さらに、上述のチゼル１３０とフロントヘッド１６０およびピストン５との衝突による力なども加わるので、実際にはブレーカ本体１００は上下に微動しながら打撃動作を行なっている。そして、この上下動が大きいときは、チゼル１３０の先端が被破砕物７０から離れてしまうので、ピストン５による打撃エネルギを被破砕物７０に有効に伝達することが難しくなってしまう。すなわち、ピストン５による打撃エネルギは破砕には使用されず、チゼル１３０先端でピストン５の方向に反射され、これにより、打撃エネルギは、騒音、振動あるいは発熱に浪費される結果となる。
【０００７】
つまり、騒音および振動が発生する理由が、上述のメカニズム（機序）であることを考えると、特許文献１に記載の技術では、チゼルを支持するブシュ自体に緩衝材を用いているものの、チゼルとフロントヘッド内部との衝突を防止するものでなく、また、チゼルでの打撃時のブレ防止やチゼルの着岩性を増すことに対する寄与も少ない。そのため、この特許文献１に記載の技術では、騒音を低減する上で未だ不十分であり、検討の余地が残されている。
【０００８】
また、特許文献２に記載の技術では、チゼルから生じる騒音が放散することを低減させる提案がされているものの、これはチゼルから発生してしまった音を対処的に遮断するものである。つまり、騒音と振動メカニズムに鑑みて騒音を抜本的に断つ、ないしは直接的に低減させるものではないので、やはり検討の余地がある。また、この特許文献２に記載の技術では、チゼルまわりの装置が大掛かりになるので、コストアップにつながるとともに、チゼル有効長の短縮をもたらし、チゼルのコストと有効長比が増大することにもなる。
【０００９】
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、実打撃時、または、実打撃時および被打撃物が破砕される際に生じる騒音および振動を低減させ得る油圧ブレーカを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、ピストンを前後進可能に摺嵌したシリンダの軸方向での先端側にフロントヘッドを設けてなるブレーカ本体と、前記フロントヘッド内に前記軸方向に往復移動可能に挿着されるチゼルと、を備える油圧ブレーカであって、前記チゼルは、前記フロントヘッドよりも外側に位置する部位に、その径方向に張り出す径大部を有し、前記チゼルの径大部とフロントヘッドとの間には、前記チゼルが前記軸方向での基端側に移動した所定の位置で前記径大部およびフロントヘッドに対して当接する弾性体が装着されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、チゼルの径大部とフロントヘッドとの間に、弾性体が装着されているので、相互に当接したときに、チゼルおよびフロントヘッド内面相互が、互いの摺動部以外の部分で非当接状態とすることが可能である。そのため、チゼルとフロントヘッドとの直接の衝突を避けることができる。したがって、油圧ブレーカの実打撃時、または、実打撃時および被打撃物が破砕される際に生じる騒音および振動を低減させることができる。
【００１２】
さらに、ブレーカ本体が微振動しても、その振幅が弾性体の軸方向での変形量より小さければ、チゼルが被破砕物に押付けられた状態を保持（着岩性向上）できる。したがって、破砕効率が向上し被破砕物を打撃時の油圧ブレーカの騒音と振動を低減することができる。
また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の油圧ブレーカであって、前記ブレーカ本体には、前記フロントヘッドの前端面に所定の距離を隔てて対向する弾性体装着部材が連結されており、当該弾性体装着部材には、前記チゼルが前記軸方向での先端側に移動した所定の位置で前記径大部に対して当接する弾性体がさらに装着されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、チゼルの径大部の先端側にも弾性体が配置されるので、この先端側の弾性体とチゼルの径大部とは、互いが当接したときに、チゼルおよびロッドピン相互が、互いの摺動部以外の部分では非当接状態となるように設けることができる。そのため、例えばチゼルとロッドピンとの直接の衝突を避けることができる。したがって、油圧ブレーカの実打撃時、または、実打撃時および被打撃物が破砕される際に生じる騒音および振動をより低減させることができる。
【００１４】
また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、ピストンを前後進可能に摺嵌したシリンダの軸方向での先端側にフロントヘッドを設けてなるブレーカ本体と、前記フロントヘッド内に前記軸方向に往復移動可能に挿着されるチゼルと、を備える油圧ブレーカであって、前記チゼルは、前記フロントヘッド内に位置する部位に、その径方向に張り出す径大部を有し、前記フロントヘッド内には、前記チゼルが前記軸方向での先端側および基端側の少なくとも一方に移動した所定の位置で前記径大部に対して当接する弾性体が装着されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、チゼルの径大部の軸方向での先端側および基端側の少なくとも一方に、径大部に対して当接する弾性体が装着されているので、互いが当接したときに、チゼルとフロントヘッドとの直接の衝突を避けることができる。したがって、油圧ブレーカの実打撃時、または、実打撃時および被打撃物が破砕される際に生じる騒音および振動を低減させることができる。
【００１６】
ここで、軸方向の両側に弾性体が装着されることは好ましい。軸方向の両側に弾性体が装着されていれば、チゼルの径大部に対し軸方向での先端側および基端側のそれぞれの位置で弾性体と径大部とが当接することで、チゼルの軸方向での往復移動範囲を制限することができる。そのため、チゼルの往復移動を制限するためのロッドピン、およびそのロッドピンを装着するための溝加工等を不要とすることができる。
【００１７】
また、本発明のうち請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の油圧ブレーカであって、前記弾性体は、前記チゼルの径大部に対し前記軸方向での少なくとも基端側に配置されていることを特徴としている。
請求項４に記載の発明によれば、ブレーカ本体が微振動しても、その振幅が弾性体の軸方向での変形量より小さければ、チゼルが被破砕物に押付けられた状態を保持（着岩性向上）できる。したがって、破砕効率がより向上し被破砕物を打撃時の油圧ブレーカの騒音と振動を低減することができる。
【００１８】
また、本発明のうち請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の油圧ブレーカであって、前記弾性体は、円環状に形成されており、その内周面が、前記径大部の当接による押付力が付与されたときに弾性変形することで前記チゼルに対して径方向から当接するようになっていることを特徴としている。
請求項５に記載の発明によれば、この弾性体は、径大部の当接によってその内径寸法が縮径する弾性変形をするので、チゼルが被破砕物に押しつけられた際に、チゼルの支持力を増やし、打撃時のチゼルのブレをより少なくすることができる。
【００１９】
また、本発明のうち請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の油圧ブレーカであって、前記弾性体は、第一の弾性部材と、その第一の弾性部材よりも弾性率の低い第二の弾性部材と、を備えて構成されており、前記第一の弾性部材は、前記径大部に当接する側に配置され、前記第二の弾性部材は、前記径大部に当接する側とは反対の側に配置されていることを特徴としている。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、第一の弾性部材は、第二の弾性部材よりも弾性率が高いので、第二の弾性部材を土砂による摩耗から保護するとともに、第二の弾性部材の接触面積を確保して面圧を低減し、耐久性を向上させることができる。そのため、チゼルの径大部の直径を小さくすることが可能となり、材料費や加工費を抑えることができる。
また、本発明のうち請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の油圧ブレーカであって、前記第二の弾性部材は、円環状に形成されており、その内周面が、前記第一の弾性部材への前記径大部の当接による押付力が付与されたときに弾性変形することで前記チゼルに対して径方向から当接するようになっていることを特徴としている。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、第二の弾性部材は、チゼルが被破砕物に押付けられた際に、フロントヘッドと第一の弾性部材とに挟まれて径方向に縮径するように弾性変形するので、チゼルが被打撃物に押しつけられた際に、チゼルの支持力を増やし、打撃時のチゼルのブレをより少なくすることができる。
また、本発明のうち請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の油圧ブレーカであって、前記ブレーカ本体の少なくともフロントヘッドの周囲を囲繞する周壁部材をさらに備え、当該ブレーカ本体の少なくともフロントヘッドと周壁部材との間には、緩衝部材が介装されており、当該緩衝部材が介装されない部分には隙間が設けられていることを特徴としている。
【００２２】
請求項８に記載の発明によれば、ブレーカ本体の外側に、緩衝部材を介して周壁部材をさらに備え、この周壁部材とフロントヘッドとの間に隙間が設けられているので、当該構成がいわばサイレンサーとして機能する。したがって、被破砕物の打撃時および被破砕物を破砕時の油圧ブレーカの騒音と振動をより低減することができる。
【発明の効果】
【００２３】
上述のように、本発明によれば、実打撃時、または、実打撃時および被打撃物が破砕される際に生じる騒音および振動を低減させ得る油圧ブレーカを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１は、第一の実施形態に係る油圧ブレーカを搭載した作業車両を説明する図である。
同図に示すように、この作業車両５０は、走行台車５２と、その走行台車５２上で旋回可能な旋回台５４と、その旋回台５４に起伏自在に支持されたアーム５６と、を備えている。そして、この作業車両５０には、そのアーム５６の先端部にブラケット２０が装着されており、このブラケット２０に、油圧ブレーカ３０が搭載されている。
【００２５】
次に、上記油圧ブレーカについて詳しく説明する。
図２は第一の実施形態に係る油圧ブレーカを説明する図であり、同図は、図１でのＡ部を拡大するとともに、油圧ブレーカのフロントヘッドを、その軸線を含む断面にて図示している。
この油圧ブレーカ３０は、ブラケット２０に支持されるブレーカ本体１を備えている。このブレーカ本体１は、軸方向での中央部にシリンダ４を有し、シリンダ４の先端側にフロントヘッド６、また、後端側にバックヘッド４０が連結されている。そして、シリンダ４内には、ピストン５が摺嵌され、公知の油圧打撃機構が構成されており、不図示の油圧供給源から切換弁を介してシリンダ４へ圧油を供給することにより、ピストン５が前後進可能になっている。
【００２６】
そして、フロントヘッド６内には、先端側からチゼル３が挿着され、このチゼル３の後端側とピストン５との間に打撃室１１が形成されている。また、フロントヘッド６の内周面の先端側には、フロントキャップ１２が同軸に設けられている。そして、チゼル３は、このフロントキャップ１２によりピストン５と同軸線上に保持されており、上記ピストン５の打撃によって軸方向に所定距離の往復移動が可能になっている。なお、チゼル３は、ロッドピン７によって、軸方向での移動が規制され、その往復移動範囲が制限されている。
【００２７】
ここで、このチゼル３は、フロントヘッド６よりも外側の位置に、その径方向に張り出す径大部２を有している。この径大部２は、フロントヘッド６側が円環状をなし、先端側は、断面が先端側に向かうにつれて縮径する円錐面を有して形成されている。そして、フロントヘッド６には、このチゼル３の径大部２に対して軸方向での基端側で対向する位置に、弾性体８が装着されている。この弾性体８は、円環状のゴムから形成されており、その内径は、チゼル３の基端側の外径よりも僅かに大きい。そして、この弾性体８は、その内径寸法が、径大部２の当接による押付力が付与されたときに弾性変形することで縮径し、チゼル３に対して径方向から当接するようになっている。また、その外径はフロントヘッド６の先端部分の外径とほぼ同じ径になっており、その先端側を向く面の周囲には面取りが施されている。
【００２８】
そして、この弾性体８とチゼル３の径大部２とは、チゼル３が後退した所定の位置で、径大部２のフロントヘッド６側を向く当接面２ａが、弾性体８の端面８ａに当接するようになっている。このとき、前記所定の位置として、当接面２ａの軸方向での位置、および弾性体８の端面８ａの位置は、フロントヘッド６内の打撃室１１に形成されている鍔部１１ａに対し、チゼル３の後端周縁部３ａが衝突しない位置にそれぞれ設定されている。つまり、チゼル３が後退した位置で、打撃室１１の鍔部１１ａと、チゼル３の後端周縁部３ａとの間には、その対向方向（同図での符号Ｄ）に隙間を有することで、チゼル３およびフロントヘッド６内面相互が、互いの摺動部以外の部分では非当接状態になっている。
【００２９】
次に、この油圧ブレーカ３０の作用・効果について説明する。
上述のように、この油圧ブレーカ３０によれば、チゼル３には径大部２が形成されており、この径大部２とフロントヘッド６との間には、弾性体８が装着されているので、チゼル３の基端側とフロントヘッド６の先端側との直接の衝突を避けて騒音および振動を低減させることができる。
【００３０】
すなわち、この油圧ブレーカ３０によれば、この弾性体８、チゼル３の径大部２およびフロントヘッド６は、いずれもが相互に当接したときに、チゼル３およびフロントヘッド６内面相互が、互いの摺動部以外の部分では非当接状態になっており、打撃後にチゼル３がピストン５の方向に後退してもフロントヘッド６内の打撃室１１に形成されている鍔部１１ａに衝突しないので、チゼル３とフロントヘッド６との直接の衝突をフロントヘッド６内部でも避けることができる。したがって、被破砕物７０を打撃時の騒音および振動をより低減させることができる。また、チゼルとフロントヘッドとの直接の衝突をフロントヘッド６内部でも避けることができるので、チゼル３およびフロントヘッド６の消耗を軽減することができる。
【００３１】
さらに、この油圧ブレーカ３０によれば、弾性体８は、チゼル３を被破砕物７０に押し付けることにより軸方向に弾性変形するので、その状態で、ブレーカ本体１が微振動しても、その振幅が弾性体８の変形量より小さければ、打撃時のチゼル３のブレを少なくするとともに、チゼル３が被破砕物７０に押付けられた状態を保持（着岩性向上）できる。したがって、破砕効率が向上し被破砕物７０を打撃時の油圧ブレーカ３０の騒音と振動を、より低減することができる。
【００３２】
また、この油圧ブレーカ３０によれば、弾性体８をチゼル３の径大部２の基端側に配置しており、この弾性体８は、径大部２の当接によってその内径寸法が縮径する弾性変形をし、チゼル３に対して径方向から当接するので、チゼル３が被破砕物７０に押しつけられた際に、チゼル３の支持力を増やし、打撃時のチゼルのブレをより少なくすることができる。そのため、ブレーカ本体１が微振動しても、被破砕物７０を打撃時の油圧ブレーカ３０の騒音と振動を、より低減することができる。
【００３３】
次に、本発明の他の実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、以下説明する各実施形態では、上記第一の実施形態と異なる点について説明し、同様の構成についてはその図示並びに説明を省略する。
図３は第二の実施形態に係る油圧ブレーカを説明する図であり、同図は、油圧ブレーカのフロントヘッドを、その軸線を含む断面にて図示している。
【００３４】
この第二の実施形態では、上記第一の実施形態に対し、弾性体８が、弾性率の高い（比較的硬い）第一の弾性部材９と、その第一の弾性部材９よりも弾性率の低い（比較的柔らかい）第二の弾性部材１０と、を備えて構成されている点が異なっている。
そして、この弾性体８は、第一の弾性部材９が、前記軸方向での径大部２に当接する側に配置され、第二の弾性部材１０が、径大部２に当接する側とは反対の側、つまり、前記軸方向でのフロントヘッド６の側に配置されている。さらに、第二の弾性部材１０は、その内径寸法が、第一の弾性部材９への径大部２の当接による押付力が付与されたときに弾性変形することで縮径する弾性率をもつ材料から形成されている。なお、その他の構成については上記第一の実施形態同様である。
【００３５】
この第二の実施形態の油圧ブレーカによれば、チゼル３が被破砕物７０に押付けられたときに、この弾性体８は、その第二の弾性部材１０が、フロントヘッド６と第一の弾性部材９とに挟まれて径方向に縮径する弾性変形をする。これにより、上記第一実施形態同様に、チゼル３が被打撃物７０に押しつけられた際に、チゼル３の支持力を増やすことができる。
【００３６】
さらに、その状態で、ブレーカ本体１が微振動しても、その振幅が第二の弾性部材１０の変形量より小さければ、弾性体８の軸方向での弾性変形によって、チゼル３が被破砕物７０に押付けられた状態を保持（着岩性向上）できる。したがって、破砕効率が向上し被破砕物７０を打撃時の油圧ブレーカ３０の騒音と振動を、より低減することができる。
また、第一の弾性部材９は、第二の弾性部材１０よりも弾性率が高いので、第二の弾性部材１０を土砂による摩耗から保護するとともに、第二の弾性部材１０の接触面積を確保して面圧を低減し、耐久性を向上させることができる。そのため、チゼル３の径大部２の直径を小さくすることが可能となり、材料費や加工費を抑えることができる。
【００３７】
次に、第三の実施形態に係る油圧ブレーカについて詳しく説明する。
図４は第三の実施形態に係る油圧ブレーカを説明する図であり、同図（ａ）は、油圧ブレーカのフロントヘッドを、その軸線を含む断面にて図示している。また、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＦ方向から見た図である。
この第三の実施形態では、チゼル３の径大部２に対し、その上側となるフロントヘッド６側に弾性体１８を配置し、その下側となるフロントヘッド６とは反対の側に弾性体１９を配置しており、さらに、上側の弾性体１８と下側の弾性体１９との間には、円筒状の遮音材１５が配置されている。
【００３８】
詳しくは、上側の弾性体１８は、その基端側に円環状の鍔部１８ａを有しており、この鍔部１８ａが、フロントヘッド６の内周面に設けられ、フロントキャップ１２の先端側の位置に形成された円環状の固定溝６ｍに嵌め込まれることで固定されている。なお、この弾性体１８は、固定溝６ｍを設けることなく、上記実施形態のようにチゼル３の径大部２とフロントヘッド６との間に装着する構成でもよい。
【００３９】
さらに、この油圧ブレーカは、ブレーカ本体１の周囲を囲む円筒状のベース１３を備えて構成されている。ベース１３は、ブレーカ本体１のフロントヘッド６を含むその周囲を囲繞する周壁部材であり、このベース１３とブレーカ本体１のフロントヘッド６との間には、ゴム等の緩衝部材２２が介装され、この緩衝部材２２が介装されていない部分は隙間Ｓになっている。
【００４０】
そして、このベース１３が、ブラケット２０に対し溶接で固定されており、ベース１３の下端部分には、ブレーカ本体１の軸方向とは直角方向を向く円環状の装着板１３ｔが設けられている。この装着板１３ｔは、同図（ｂ）に示すように、中央部にチゼル３の軸部を挿通可能な貫通孔１３ｐを同軸に有し、その貫通孔１３ｐの周囲に複数のタップ孔が形成されており、円環状のキャップ１４が複数のボルト１６によって装着されることで、ブレーカ本体１の軸方向での移動を拘束可能になっている。そして、このキャップ１４の内周面には円環状の固定溝１４ｍが形成されており、一方、上記弾性体１９は、その先端側に円環状の鍔部１９ａを有しており、この鍔部１９ａが、キャップ１４の固定溝１４ｍに嵌め込まれることで保持されている。なお、上記遮音材１５は、キャップ１４に保持された弾性体１９とフロントヘッド６の端面との間に介装されて、複数のボルト１６によってキャップ１４が装着される際に、同時に軸方向の位置が固定される。なおまた、遮音材１５は、ボルトによる固定に代えてピン等によって固定してもよい。
【００４１】
ここで、先端側の弾性体１９とチゼル３の径大部２とは、互いが当接したときに、チゼル３の溝端部３ｃおよびロッドピン７相互が当接しないように設定されており、互いの衝突が防止されている。換言すれば、先端側の弾性体１９とチゼル３の径大部２とは、互いが当接したときに、チゼル３およびロッドピン７は、互いの摺動部以外の部分では非当接状態となるように設けられている。なお、上記弾性体装着部材には、キャップ１４が対応している。
【００４２】
この第三の実施形態の油圧ブレーカによれば、上記第一の実施形態での作用・効果に加え、径大部２の下側にも弾性体１９を備えており、この弾性体１９は、チゼル３の径大部２に当接したときに、チゼル３およびロッドピン７との間には、その対向方向（同図での符号Ｅ）に隙間を有することで、互いの摺動部以外の部分では非当接状態となるように設けられている。そのため、被破砕物７０の打撃時および被破砕物７０を破砕時の油圧ブレーカの騒音と振動をより低減することができる。
【００４３】
さらに、この第三の実施形態の油圧ブレーカによれば、ブレーカ本体１の外側に、緩衝部材２２を介してベース１３をさらに備え、このベース１３とフロントヘッド６との間に隙間Ｓが設けられているので、この構成がいわばサイレンサーとして機能する。したがって、被破砕物７０の打撃時および被破砕物を破砕時の油圧ブレーカの騒音と振動をより低減することができる。
【００４４】
次に、第四の実施形態に係る油圧ブレーカについて詳しく説明する。
図５は第四の実施形態に係る油圧ブレーカを説明する図であり、同図は、油圧ブレーカのフロントヘッドを、その軸線を含む断面にて図示している。
同図に示すように、この第四の実施形態では、チゼル３は、径大部２をフロントヘッド６内に位置する部位に有している。そして、この径大部２の軸方向での先端側と基端側とに、弾性率の小さな円環状の弾性体１７をそれぞれ配置している。
【００４５】
詳しくは、フロントヘッド６内には、チゼル３の径大部２が往復移動する範囲に対応した位置に、径大部２よりも大きな内径をもつ弾性体収容部６ａが形成されている。そして、この弾性体収容部６ａの上下の端部それぞれに、円環状の固定溝６ｍが形成されている。一方、二つの弾性体１７のうち、上側の弾性体１７Ｕは、基端側に円環状の鍔部１７ｔを有し、下側の弾性体１７Ｌは、先端側に円環状の鍔部１７ｔを有している。そして、各鍔部１７ｔが、弾性体収容部６ａの上下の固定溝６ｍにそれぞれ嵌め込まれることで固定されている。ここで、この例では、チゼル３の径大部２の外周面２ｇと弾性体収容部６ａの内周面６ｋとの間には、対向する方向での隙間を比較的に広く確保している。なお、この例では、二つの弾性体１７は、同一の弾性率の材質かつ形状のものを用いているが、相互の形状や弾性率が異なる構成としてもよい。
【００４６】
この第四の実施形態の油圧ブレーカによれば、径大部２の上下に、二つの弾性体１７をそれぞれ配置したことにより、チゼル３が打撃後に前進又は後退してもフロントヘッド６と衝突することを防止することができる。そして、フロントヘッド６内に径大部２を設け、この径大部２を上下の弾性体１７で挟み込むように支持しているので、ロッドピン７を不要とすることができる。また、この二つの弾性体１７は、フロントヘッド６内に装着されているので、外部に装着されるものに比べて衝突音を減衰させ、騒音をより低減可能である。また、径大部２の上下の弾性体がフロントヘッド６に内装されているので、土砂や外気による影響から保護されるので、上記第一の実施形態のような外部装着型に比べて耐候性の点で優れている。
【００４７】
次に、第五の実施形態に係る油圧ブレーカについて詳しく説明する。
図６は第五の実施形態に係る油圧ブレーカを説明する図であり、同図は、油圧ブレーカのフロントヘッドを、その軸線を含む断面にて図示している。
この第五の実施形態は、上記第四の実施形態に対し、チゼル３の径大部２の外周面２ｇと弾性体収容部６ａの内周面６ｋとの間の隙間寸法を管理しており、内周面６ｋがチゼル３の軸方向での摺動面として機能するように構成されている点が異なっている。
【００４８】
この第五の実施形態の油圧ブレーカによれば、二つの弾性体１７とフロントヘッド６の内周面６ｋとの接触部がチゼル３の支持に寄与するので、チゼル３のブレをより低減することができる。そして、基端側の弾性体１７Ｕに径大部２による押付力を加えて弾性変形させることにより、ブレーカ本体１が振動してもチゼル３が被破砕物７０に押付けられた状態を保つこと（着岩性向上）ができるので、実打撃時、または、実打撃時および被打撃物が破砕される際に生じる騒音と振動を好適に低減することができる。
【００４９】
以上説明したように、本発明に係る油圧ブレーカによれば、その実打撃時、または、実打撃時および被打撃物が破砕される際に生じる騒音および振動を低減させることができる。
なお、本発明に係る油圧ブレーカは、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能なことは勿論である。
【００５０】
例えば、上記各実施形態では、チゼル３の径大部２に当接する弾性体は、円環状に形成された例で説明したが、これに限定されず、弾性体は、種々の形状とすることができる。また、個数についても、例えば周方向に離間的に複数設ける構成としてもよい。しかし、装着やメンテナンスの容易性等を考慮すれば、円環状に一体形成された弾性体を装着することは好ましい。なおまた、上記第二の実施形態の例のように、二つまたはそれ以上の弾性部材を組み合わせて弾性体を構成してもよい。
【００５１】
また、上記各実施形態では、チゼル３の径大部２およびこれに当接する弾性体を、フロントヘッド外に設けた例（第一の実施形態）、およびフロントヘッド内に設けた例（第四、第五の実施形態）等を例示したように、チゼル３の径大部２およびこれに当接する弾性体は、フロントヘッド内外のいずれに対しても装備可能である。なお、例えば装着やメンテナンスの容易性等を考慮すれば、フロントヘッド外に装備することは好ましい。また、衝突音を減衰させてより低減し、土砂や外気による影響から保護する耐候性等を考慮すれば、フロントヘッド内に装備することは好ましい。
【００５２】
また、例えば第四、第五の実施形態に対し、さらに、上記第三の実施形態の例のような、フロントヘッド６の周囲を囲繞するベース１３のように周壁部材を備え、フロントヘッド６とベース１３との間には、緩衝部材２２を介装し、緩衝部材２２が介装されない部分には隙間Ｓを設ける等によって、いわばサイレンサー機能をさらに装備してもよい。なお、このようなサイレンサー機能を奏する構成を付加する場合、チゼルまわりの装置が大掛かりになり、コストアップにつながるので、コストや使用条件等を適宜勘案して装備の採否を選択する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】第一の実施形態に係る油圧ブレーカを搭載した作業車両を説明する図である。
【図２】第一の実施形態に係る油圧ブレーカを説明する図であり、同図は、図１でのＡ部を拡大するとともに、油圧ブレーカのフロントヘッド部分を縦断面にて図示している。なお、右半部はチゼルが前進した状態、左半部はチゼルが後進した状態を示している。
【図３】第二の実施形態に係る油圧ブレーカを説明する図である。
【図４】第三の実施形態に係る油圧ブレーカを説明する図である。
【図５】第四の実施形態に係る油圧ブレーカを説明する図である。
【図６】第五の実施形態に係る油圧ブレーカを説明する図である。
【図７】従来の油圧ブレーカの一例を説明する図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ ブレーカ本体
２ 径大部
２ａ 当接面
３ チゼル
３ａ 後端周縁部
３ｂ 後端面部
３ｃ 溝端部
４ シリンダ
５ ピストン
６ フロントヘッド
７ ロッドピン
８ａ 端面
８ 弾性体
９ 第一の弾性部材
１０ 第二の弾性部材
１１ 打撃室
１１ａ 鍔部
１２ フロントキャップ
１３ ベース
１４ キャップ
１５ 遮音材
１６ ボルト
１７ 弾性体
１８ 弾性体
１９ 弾性体
２０ ブラケット
２２ 緩衝部材
３０ 油圧ブレーカ
４０ バックヘッド
５０ 作業車両
５２ 走行台車
５４ 旋回台
５６ アーム
７０ 被破砕物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ブレーカに係り、特に油圧ブレーカの実打撃時、または、実打撃時および被打撃物が破砕される際に生じる騒音および振動を低減させる構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧パワーショベル等の建設車両に取付けて使用される油圧ブレーカは、図７に示すように、ブレーカ本体１００をブラケット２０で支持し、このブラケット２０を建設車両のアームに取付けるようになっている。ブレーカ本体１００は、ピストン５を前後進可能に摺嵌したシリンダ４の軸方向での先端側にフロントヘッド１６０を有して構成されており、そのフロントヘッド１６０内に、その軸方向に往復移動可能なチゼル１３０が挿着されている。
【０００３】
この種の油圧ブレーカにて破砕作業を行なう場合には、チゼル１３０を被破砕物７０に押し付け、ブレーカ本体１００の上側に内蔵されたピストン５でチゼル１３０を打撃する。これにより、チゼル１３０には、ピストン５での打撃によって被破砕物７０の方向に進行する圧縮の応力波が発生し、チゼル３が被破砕物７０の方向に前進する。そして、この応力波が被破砕物７０に到達すると、応力波の一部は破砕に使用され、残りはチゼル１３０の下端で反射されてピストン５の方向へ戻っていく。この時の反射波は引張と圧縮がまざった複雑なものであるが、大別すれば破砕の程度が小さいときは圧縮の応力波によりチゼル１３０はピストン５の方向に後退し、破砕の程度が大きいときは引張の応力波によりチゼル１３０は被破砕物７０の方向に前進する。このとき、騒音および振動が発生する。そこで、この種のブレーカでは、その騒音および振動を低減する試みがなされ、種々の技術が開示されている（例えば特許文献１および２参照）。
【０００４】
例えば特許文献１に記載の技術では、チゼルを支持するブシュを、ナイロン、樹脂等の緩衝材、あるいは緩衝材と金属とを組合せて構成し、これにより騒音を低減させることを意図している。
また、例えば特許文献２に記載の技術では、チゼルから生じる騒音を、樹脂と金属環にて遮断することにより、騒音の放散を低減する提案がなされている。
【特許文献１】実開平０６−５０７７４号公報
【特許文献２】登録実用新案第３０１９１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、この種の油圧ブレーカでの騒音および振動が発生するメカニズム（機序）について考察する。
図７に示すように、チゼル１３０は、ピストン５の方向に後退する場合には、その後端周縁部１３０ａでフロントヘッド１６０に衝突し、また、その後端面部１３０ｂでピストン５と衝突する。このとき、チゼル１３０、ピストン５およびフロントヘッド１６０は、一般的に合金鋼で製作されているので、このような衝突によって騒音および振動が発生する。一方、被破砕物７０を破砕する場合には、チゼル１３０が被破砕物７０の方向に前進し、チゼル１３０の移動を制限するストッパの役目を果たすロッドピン１７０に対し、その溝端部１３０ｃが衝突するので、やはり騒音および振動が発生する。
【０００６】
特に、この種の油圧ブレーカは、そのブレーカ本体１００内部では、油圧力によってピストン５が軸方向に沿って上下動しているが、このとき、ブレーカ本体１００は、ピストン５の進行方向と逆向きの油圧反力を受けている。さらに、上述のチゼル１３０とフロントヘッド１６０およびピストン５との衝突による力なども加わるので、実際にはブレーカ本体１００は上下に微動しながら打撃動作を行なっている。そして、この上下動が大きいときは、チゼル１３０の先端が被破砕物７０から離れてしまうので、ピストン５による打撃エネルギを被破砕物７０に有効に伝達することが難しくなってしまう。すなわち、ピストン５による打撃エネルギは破砕には使用されず、チゼル１３０先端でピストン５の方向に反射され、これにより、打撃エネルギは、騒音、振動あるいは発熱に浪費される結果となる。
【０００７】
つまり、騒音および振動が発生する理由が、上述のメカニズム（機序）であることを考えると、特許文献１に記載の技術では、チゼルを支持するブシュ自体に緩衝材を用いているものの、チゼルとフロントヘッド内部との衝突を防止するものでなく、また、チゼルでの打撃時のブレ防止やチゼルの着岩性を増すことに対する寄与も少ない。そのため、この特許文献１に記載の技術では、騒音を低減する上で未だ不十分であり、検討の余地が残されている。
【０００８】
また、特許文献２に記載の技術では、チゼルから生じる騒音が放散することを低減させる提案がされているものの、これはチゼルから発生してしまった音を対処的に遮断するものである。つまり、騒音と振動メカニズムに鑑みて騒音を抜本的に断つ、ないしは直接的に低減させるものではないので、やはり検討の余地がある。また、この特許文献２に記載の技術では、チゼルまわりの装置が大掛かりになるので、コストアップにつながるとともに、チゼル有効長の短縮をもたらし、チゼルのコストと有効長比が増大することにもなる。
【０００９】
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、実打撃時、または、実打撃時および被打撃物が破砕される際に生じる騒音および振動を低減させ得る油圧ブレーカを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、ピストンを前後進可能に摺嵌したシリンダの軸方向での先端側にフロントヘッドを設けてなるブレーカ本体と、前記フロントヘッド内に前記軸方向に往復移動可能に挿着されるチゼルと、を備える油圧ブレーカであって、前記チゼルは、前記フロントヘッドよりも外側に位置する部位に、その径方向に張り出す径大部を有し、前記チゼルの径大部とフロントヘッドとの間には、前記チゼルが前記軸方向での基端側に移動した所定の位置で前記径大部およびフロントヘッドに対して当接する弾性体が装着されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、チゼルの径大部とフロントヘッドとの間に、弾性体が装着されているので、相互に当接したときに、チゼルおよびフロントヘッド内面相互が、互いの摺動部以外の部分で非当接状態とすることが可能である。そのため、チゼルとフロントヘッドとの直接の衝突を避けることができる。したがって、油圧ブレーカの実打撃時、または、実打撃時および被打撃物が破砕される際に生じる騒音および振動を低減させることができる。
【００１２】
さらに、ブレーカ本体が微振動しても、その振幅が弾性体の軸方向での変形量より小さければ、チゼルが被破砕物に押付けられた状態を保持（着岩性向上）できる。したがって、破砕効率が向上し被破砕物を打撃時の油圧ブレーカの騒音と振動を低減することができる。
また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の油圧ブレーカであって、前記ブレーカ本体には、前記フロントヘッドの前端面に所定の距離を隔てて対向する弾性体装着部材が連結されており、当該弾性体装着部材には、前記チゼルが前記軸方向での先端側に移動した所定の位置で前記径大部に対して当接する弾性体がさらに装着されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、チゼルの径大部の先端側にも弾性体が配置されるので、この先端側の弾性体とチゼルの径大部とは、互いが当接したときに、チゼルおよびロッドピン相互が、互いの摺動部以外の部分では非当接状態となるように設けることができる。そのため、例えばチゼルとロッドピンとの直接の衝突を避けることができる。したがって、油圧ブレーカの実打撃時、または、実打撃時および被打撃物が破砕される際に生じる騒音および振動をより低減させることができる。
【００１４】
また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、ピストンを前後進可能に摺嵌したシリンダの軸方向での先端側にフロントヘッドを設けてなるブレーカ本体と、前記フロントヘッド内に前記軸方向に往復移動可能に挿着されるチゼルと、を備える油圧ブレーカであって、前記チゼルは、前記フロントヘッド内に位置する部位に、その径方向に張り出す径大部を有し、前記フロントヘッド内には、前記チゼルが前記軸方向での先端側および基端側の少なくとも一方に移動した所定の位置で前記径大部に対して当接する弾性体が装着されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、チゼルの径大部の軸方向での先端側および基端側の少なくとも一方に、径大部に対して当接する弾性体が装着されているので、互いが当接したときに、チゼルとフロントヘッドとの直接の衝突を避けることができる。したがって、油圧ブレーカの実打撃時、または、実打撃時および被打撃物が破砕される際に生じる騒音および振動を低減させることができる。
【００１６】
ここで、軸方向の両側に弾性体が装着されることは好ましい。軸方向の両側に弾性体が装着されていれば、チゼルの径大部に対し軸方向での先端側および基端側のそれぞれの位置で弾性体と径大部とが当接することで、チゼルの軸方向での往復移動範囲を制限することができる。そのため、チゼルの往復移動を制限するためのロッドピン、およびそのロッドピンを装着するための溝加工等を不要とすることができる。
【００１７】
また、本発明のうち請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の油圧ブレーカであって、前記弾性体は、前記チゼルの径大部に対し前記軸方向での少なくとも基端側に配置されていることを特徴としている。
請求項４に記載の発明によれば、ブレーカ本体が微振動しても、その振幅が弾性体の軸方向での変形量より小さければ、チゼルが被破砕物に押付けられた状態を保持（着岩性向上）できる。したがって、破砕効率がより向上し被破砕物を打撃時の油圧ブレーカの騒音と振動を低減することができる。
【００１８】
また、本発明のうち請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の油圧ブレーカであって、前記弾性体は、円環状に形成されており、その内周面が、前記径大部の当接による押付力が付与されたときに弾性変形することで前記チゼルに対して径方向から当接するようになっていることを特徴としている。
請求項５に記載の発明によれば、この弾性体は、径大部の当接によってその内径寸法が縮径する弾性変形をするので、チゼルが被破砕物に押しつけられた際に、チゼルの支持力を増やし、打撃時のチゼルのブレをより少なくすることができる。
【００１９】
また、本発明のうち請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の油圧ブレーカであって、前記弾性体は、第一の弾性部材と、その第一の弾性部材よりも弾性率の低い第二の弾性部材と、を備えて構成されており、前記第一の弾性部材は、前記径大部に当接する側に配置され、前記第二の弾性部材は、前記径大部に当接する側とは反対の側に配置されていることを特徴としている。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、第一の弾性部材は、第二の弾性部材よりも弾性率が高いので、第二の弾性部材を土砂による摩耗から保護するとともに、第二の弾性部材の接触面積を確保して面圧を低減し、耐久性を向上させることができる。そのため、チゼルの径大部の直径を小さくすることが可能となり、材料費や加工費を抑えることができる。
また、本発明のうち請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の油圧ブレーカであって、前記第二の弾性部材は、円環状に形成されており、その内周面が、前記第一の弾性部材への前記径大部の当接による押付力が付与されたときに弾性変形することで前記チゼルに対して径方向から当接するようになっていることを特徴としている。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、第二の弾性部材は、チゼルが被破砕物に押付けられた際に、フロントヘッドと第一の弾性部材とに挟まれて径方向に縮径するように弾性変形するので、チゼルが被打撃物に押しつけられた際に、チゼルの支持力を増やし、打撃時のチゼルのブレをより少なくすることができる。
また、本発明のうち請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の油圧ブレーカであって、前記ブレーカ本体の少なくともフロントヘッドの周囲を囲繞する周壁部材をさらに備え、当該ブレーカ本体の少なくともフロントヘッドと周壁部材との間には、緩衝部材が介装されており、当該緩衝部材が介装されない部分には隙間が設けられていることを特徴としている。
【００２２】
請求項８に記載の発明によれば、ブレーカ本体の外側に、緩衝部材を介して周壁部材をさらに備え、この周壁部材とフロントヘッドとの間に隙間が設けられているので、当該構成がいわばサイレンサーとして機能する。したがって、被破砕物の打撃時および被破砕物を破砕時の油圧ブレーカの騒音と振動をより低減することができる。
【発明の効果】
【００２３】
上述のように、本発明によれば、実打撃時、または、実打撃時および被打撃物が破砕される際に生じる騒音および振動を低減させ得る油圧ブレーカを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１は、第一の実施形態に係る油圧ブレーカを搭載した作業車両を説明する図である。
同図に示すように、この作業車両５０は、走行台車５２と、その走行台車５２上で旋回可能な旋回台５４と、その旋回台５４に起伏自在に支持されたアーム５６と、を備えている。そして、この作業車両５０には、そのアーム５６の先端部にブラケット２０が装着されており、このブラケット２０に、油圧ブレーカ３０が搭載されている。
【００２５】
次に、上記油圧ブレーカについて詳しく説明する。
図２は第一の実施形態に係る油圧ブレーカを説明する図であり、同図は、図１でのＡ部を拡大するとともに、油圧ブレーカのフロントヘッドを、その軸線を含む断面にて図示している。
この油圧ブレーカ３０は、ブラケット２０に支持されるブレーカ本体１を備えている。このブレーカ本体１は、軸方向での中央部にシリンダ４を有し、シリンダ４の先端側にフロントヘッド６、また、後端側にバックヘッド４０が連結されている。そして、シリンダ４内には、ピストン５が摺嵌され、公知の油圧打撃機構が構成されており、不図示の油圧供給源から切換弁を介してシリンダ４へ圧油を供給することにより、ピストン５が前後進可能になっている。
【００２６】
そして、フロントヘッド６内には、先端側からチゼル３が挿着され、このチゼル３の後端側とピストン５との間に打撃室１１が形成されている。また、フロントヘッド６の内周面の先端側には、フロントキャップ１２が同軸に設けられている。そして、チゼル３は、このフロントキャップ１２によりピストン５と同軸線上に保持されており、上記ピストン５の打撃によって軸方向に所定距離の往復移動が可能になっている。なお、チゼル３は、ロッドピン７によって、軸方向での移動が規制され、その往復移動範囲が制限されている。
【００２７】
ここで、このチゼル３は、フロントヘッド６よりも外側の位置に、その径方向に張り出す径大部２を有している。この径大部２は、フロントヘッド６側が円環状をなし、先端側は、断面が先端側に向かうにつれて縮径する円錐面を有して形成されている。そして、フロントヘッド６には、このチゼル３の径大部２に対して軸方向での基端側で対向する位置に、弾性体８が装着されている。この弾性体８は、円環状のゴムから形成されており、その内径は、チゼル３の基端側の外径よりも僅かに大きい。そして、この弾性体８は、その内径寸法が、径大部２の当接による押付力が付与されたときに弾性変形することで縮径し、チゼル３に対して径方向から当接するようになっている。また、その外径はフロントヘッド６の先端部分の外径とほぼ同じ径になっており、その先端側を向く面の周囲には面取りが施されている。
【００２８】
そして、この弾性体８とチゼル３の径大部２とは、チゼル３が後退した所定の位置で、径大部２のフロントヘッド６側を向く当接面２ａが、弾性体８の端面８ａに当接するようになっている。このとき、前記所定の位置として、当接面２ａの軸方向での位置、および弾性体８の端面８ａの位置は、フロントヘッド６内の打撃室１１に形成されている鍔部１１ａに対し、チゼル３の後端周縁部３ａが衝突しない位置にそれぞれ設定されている。つまり、チゼル３が後退した位置で、打撃室１１の鍔部１１ａと、チゼル３の後端周縁部３ａとの間には、その対向方向（同図での符号Ｄ）に隙間を有することで、チゼル３およびフロントヘッド６内面相互が、互いの摺動部以外の部分では非当接状態になっている。
【００２９】
次に、この油圧ブレーカ３０の作用・効果について説明する。
上述のように、この油圧ブレーカ３０によれば、チゼル３には径大部２が形成されており、この径大部２とフロントヘッド６との間には、弾性体８が装着されているので、チゼル３の基端側とフロントヘッド６の先端側との直接の衝突を避けて騒音および振動を低減させることができる。
【００３０】
すなわち、この油圧ブレーカ３０によれば、この弾性体８、チゼル３の径大部２およびフロントヘッド６は、いずれもが相互に当接したときに、チゼル３およびフロントヘッド６内面相互が、互いの摺動部以外の部分では非当接状態になっており、打撃後にチゼル３がピストン５の方向に後退してもフロントヘッド６内の打撃室１１に形成されている鍔部１１ａに衝突しないので、チゼル３とフロントヘッド６との直接の衝突をフロントヘッド６内部でも避けることができる。したがって、被破砕物７０を打撃時の騒音および振動をより低減させることができる。また、チゼルとフロントヘッドとの直接の衝突をフロントヘッド６内部でも避けることができるので、チゼル３およびフロントヘッド６の消耗を軽減することができる。
【００３１】
さらに、この油圧ブレーカ３０によれば、弾性体８は、チゼル３を被破砕物７０に押し付けることにより軸方向に弾性変形するので、その状態で、ブレーカ本体１が微振動しても、その振幅が弾性体８の変形量より小さければ、打撃時のチゼル３のブレを少なくするとともに、チゼル３が被破砕物７０に押付けられた状態を保持（着岩性向上）できる。したがって、破砕効率が向上し被破砕物７０を打撃時の油圧ブレーカ３０の騒音と振動を、より低減することができる。
【００３２】
また、この油圧ブレーカ３０によれば、弾性体８をチゼル３の径大部２の基端側に配置しており、この弾性体８は、径大部２の当接によってその内径寸法が縮径する弾性変形をし、チゼル３に対して径方向から当接するので、チゼル３が被破砕物７０に押しつけられた際に、チゼル３の支持力を増やし、打撃時のチゼルのブレをより少なくすることができる。そのため、ブレーカ本体１が微振動しても、被破砕物７０を打撃時の油圧ブレーカ３０の騒音と振動を、より低減することができる。
【００３３】
次に、本発明の他の実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、以下説明する各実施形態では、上記第一の実施形態と異なる点について説明し、同様の構成についてはその図示並びに説明を省略する。
図３は第二の実施形態に係る油圧ブレーカを説明する図であり、同図は、油圧ブレーカのフロントヘッドを、その軸線を含む断面にて図示している。
【００３４】
この第二の実施形態では、上記第一の実施形態に対し、弾性体８が、弾性率の高い（比較的硬い）第一の弾性部材９と、その第一の弾性部材９よりも弾性率の低い（比較的柔らかい）第二の弾性部材１０と、を備えて構成されている点が異なっている。
そして、この弾性体８は、第一の弾性部材９が、前記軸方向での径大部２に当接する側に配置され、第二の弾性部材１０が、径大部２に当接する側とは反対の側、つまり、前記軸方向でのフロントヘッド６の側に配置されている。さらに、第二の弾性部材１０は、その内径寸法が、第一の弾性部材９への径大部２の当接による押付力が付与されたときに弾性変形することで縮径する弾性率をもつ材料から形成されている。なお、その他の構成については上記第一の実施形態同様である。
【００３５】
この第二の実施形態の油圧ブレーカによれば、チゼル３が被破砕物７０に押付けられたときに、この弾性体８は、その第二の弾性部材１０が、フロントヘッド６と第一の弾性部材９とに挟まれて径方向に縮径する弾性変形をする。これにより、上記第一実施形態同様に、チゼル３が被打撃物７０に押しつけられた際に、チゼル３の支持力を増やすことができる。
【００３６】
さらに、その状態で、ブレーカ本体１が微振動しても、その振幅が第二の弾性部材１０の変形量より小さければ、弾性体８の軸方向での弾性変形によって、チゼル３が被破砕物７０に押付けられた状態を保持（着岩性向上）できる。したがって、破砕効率が向上し被破砕物７０を打撃時の油圧ブレーカ３０の騒音と振動を、より低減することができる。
また、第一の弾性部材９は、第二の弾性部材１０よりも弾性率が高いので、第二の弾性部材１０を土砂による摩耗から保護するとともに、第二の弾性部材１０の接触面積を確保して面圧を低減し、耐久性を向上させることができる。そのため、チゼル３の径大部２の直径を小さくすることが可能となり、材料費や加工費を抑えることができる。
【００３７】
次に、第三の実施形態に係る油圧ブレーカについて詳しく説明する。
図４は第三の実施形態に係る油圧ブレーカを説明する図であり、同図（ａ）は、油圧ブレーカのフロントヘッドを、その軸線を含む断面にて図示している。また、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＦ方向から見た図である。
この第三の実施形態では、チゼル３の径大部２に対し、その上側となるフロントヘッド６側に弾性体１８を配置し、その下側となるフロントヘッド６とは反対の側に弾性体１９を配置しており、さらに、上側の弾性体１８と下側の弾性体１９との間には、円筒状の遮音材１５が配置されている。
【００３８】
詳しくは、上側の弾性体１８は、その基端側に円環状の鍔部１８ａを有しており、この鍔部１８ａが、フロントヘッド６の内周面に設けられ、フロントキャップ１２の先端側の位置に形成された円環状の固定溝６ｍに嵌め込まれることで固定されている。なお、この弾性体１８は、固定溝６ｍを設けることなく、上記実施形態のようにチゼル３の径大部２とフロントヘッド６との間に装着する構成でもよい。
【００３９】
さらに、この油圧ブレーカは、ブレーカ本体１の周囲を囲む円筒状のベース１３を備えて構成されている。ベース１３は、ブレーカ本体１のフロントヘッド６を含むその周囲を囲繞する周壁部材であり、このベース１３とブレーカ本体１のフロントヘッド６との間には、ゴム等の緩衝部材２２が介装され、この緩衝部材２２が介装されていない部分は隙間Ｓになっている。
【００４０】
そして、このベース１３が、ブラケット２０に対し溶接で固定されており、ベース１３の下端部分には、ブレーカ本体１の軸方向とは直角方向を向く円環状の装着板１３ｔが設けられている。この装着板１３ｔは、同図（ｂ）に示すように、中央部にチゼル３の軸部を挿通可能な貫通孔１３ｐを同軸に有し、その貫通孔１３ｐの周囲に複数のタップ孔が形成されており、円環状のキャップ１４が複数のボルト１６によって装着されることで、ブレーカ本体１の軸方向での移動を拘束可能になっている。そして、このキャップ１４の内周面には円環状の固定溝１４ｍが形成されており、一方、上記弾性体１９は、その先端側に円環状の鍔部１９ａを有しており、この鍔部１９ａが、キャップ１４の固定溝１４ｍに嵌め込まれることで保持されている。なお、上記遮音材１５は、キャップ１４に保持された弾性体１９とフロントヘッド６の端面との間に介装されて、複数のボルト１６によってキャップ１４が装着される際に、同時に軸方向の位置が固定される。なおまた、遮音材１５は、ボルトによる固定に代えてピン等によって固定してもよい。
【００４１】
ここで、先端側の弾性体１９とチゼル３の径大部２とは、互いが当接したときに、チゼル３の溝端部３ｃおよびロッドピン７相互が当接しないように設定されており、互いの衝突が防止されている。換言すれば、先端側の弾性体１９とチゼル３の径大部２とは、互いが当接したときに、チゼル３およびロッドピン７は、互いの摺動部以外の部分では非当接状態となるように設けられている。なお、上記弾性体装着部材には、キャップ１４が対応している。
【００４２】
この第三の実施形態の油圧ブレーカによれば、上記第一の実施形態での作用・効果に加え、径大部２の下側にも弾性体１９を備えており、この弾性体１９は、チゼル３の径大部２に当接したときに、チゼル３およびロッドピン７との間には、その対向方向（同図での符号Ｅ）に隙間を有することで、互いの摺動部以外の部分では非当接状態となるように設けられている。そのため、被破砕物７０の打撃時および被破砕物７０を破砕時の油圧ブレーカの騒音と振動をより低減することができる。
【００４３】
さらに、この第三の実施形態の油圧ブレーカによれば、ブレーカ本体１の外側に、緩衝部材２２を介してベース１３をさらに備え、このベース１３とフロントヘッド６との間に隙間Ｓが設けられているので、この構成がいわばサイレンサーとして機能する。したがって、被破砕物７０の打撃時および被破砕物を破砕時の油圧ブレーカの騒音と振動をより低減することができる。
【００４４】
次に、第四の実施形態に係る油圧ブレーカについて詳しく説明する。
図５は第四の実施形態に係る油圧ブレーカを説明する図であり、同図は、油圧ブレーカのフロントヘッドを、その軸線を含む断面にて図示している。
同図に示すように、この第四の実施形態では、チゼル３は、径大部２をフロントヘッド６内に位置する部位に有している。そして、この径大部２の軸方向での先端側と基端側とに、弾性率の小さな円環状の弾性体１７をそれぞれ配置している。
【００４５】
詳しくは、フロントヘッド６内には、チゼル３の径大部２が往復移動する範囲に対応した位置に、径大部２よりも大きな内径をもつ弾性体収容部６ａが形成されている。そして、この弾性体収容部６ａの上下の端部それぞれに、円環状の固定溝６ｍが形成されている。一方、二つの弾性体１７のうち、上側の弾性体１７Ｕは、基端側に円環状の鍔部１７ｔを有し、下側の弾性体１７Ｌは、先端側に円環状の鍔部１７ｔを有している。そして、各鍔部１７ｔが、弾性体収容部６ａの上下の固定溝６ｍにそれぞれ嵌め込まれることで固定されている。ここで、この例では、チゼル３の径大部２の外周面２ｇと弾性体収容部６ａの内周面６ｋとの間には、対向する方向での隙間を比較的に広く確保している。なお、この例では、二つの弾性体１７は、同一の弾性率の材質かつ形状のものを用いているが、相互の形状や弾性率が異なる構成としてもよい。
【００４６】
この第四の実施形態の油圧ブレーカによれば、径大部２の上下に、二つの弾性体１７をそれぞれ配置したことにより、チゼル３が打撃後に前進又は後退してもフロントヘッド６と衝突することを防止することができる。そして、フロントヘッド６内に径大部２を設け、この径大部２を上下の弾性体１７で挟み込むように支持しているので、ロッドピン７を不要とすることができる。また、この二つの弾性体１７は、フロントヘッド６内に装着されているので、外部に装着されるものに比べて衝突音を減衰させ、騒音をより低減可能である。また、径大部２の上下の弾性体がフロントヘッド６に内装されているので、土砂や外気による影響から保護されるので、上記第一の実施形態のような外部装着型に比べて耐候性の点で優れている。
【００４７】
次に、第五の実施形態に係る油圧ブレーカについて詳しく説明する。
図６は第五の実施形態に係る油圧ブレーカを説明する図であり、同図は、油圧ブレーカのフロントヘッドを、その軸線を含む断面にて図示している。
この第五の実施形態は、上記第四の実施形態に対し、チゼル３の径大部２の外周面２ｇと弾性体収容部６ａの内周面６ｋとの間の隙間寸法を管理しており、内周面６ｋがチゼル３の軸方向での摺動面として機能するように構成されている点が異なっている。
【００４８】
この第五の実施形態の油圧ブレーカによれば、二つの弾性体１７とフロントヘッド６の内周面６ｋとの接触部がチゼル３の支持に寄与するので、チゼル３のブレをより低減することができる。そして、基端側の弾性体１７Ｕに径大部２による押付力を加えて弾性変形させることにより、ブレーカ本体１が振動してもチゼル３が被破砕物７０に押付けられた状態を保つこと（着岩性向上）ができるので、実打撃時、または、実打撃時および被打撃物が破砕される際に生じる騒音と振動を好適に低減することができる。
【００４９】
以上説明したように、本発明に係る油圧ブレーカによれば、その実打撃時、または、実打撃時および被打撃物が破砕される際に生じる騒音および振動を低減させることができる。
なお、本発明に係る油圧ブレーカは、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能なことは勿論である。
【００５０】
例えば、上記各実施形態では、チゼル３の径大部２に当接する弾性体は、円環状に形成された例で説明したが、これに限定されず、弾性体は、種々の形状とすることができる。また、個数についても、例えば周方向に離間的に複数設ける構成としてもよい。しかし、装着やメンテナンスの容易性等を考慮すれば、円環状に一体形成された弾性体を装着することは好ましい。なおまた、上記第二の実施形態の例のように、二つまたはそれ以上の弾性部材を組み合わせて弾性体を構成してもよい。
【００５１】
また、上記各実施形態では、チゼル３の径大部２およびこれに当接する弾性体を、フロントヘッド外に設けた例（第一の実施形態）、およびフロントヘッド内に設けた例（第四、第五の実施形態）等を例示したように、チゼル３の径大部２およびこれに当接する弾性体は、フロントヘッド内外のいずれに対しても装備可能である。なお、例えば装着やメンテナンスの容易性等を考慮すれば、フロントヘッド外に装備することは好ましい。また、衝突音を減衰させてより低減し、土砂や外気による影響から保護する耐候性等を考慮すれば、フロントヘッド内に装備することは好ましい。
【００５２】
また、例えば第四、第五の実施形態に対し、さらに、上記第三の実施形態の例のような、フロントヘッド６の周囲を囲繞するベース１３のように周壁部材を備え、フロントヘッド６とベース１３との間には、緩衝部材２２を介装し、緩衝部材２２が介装されない部分には隙間Ｓを設ける等によって、いわばサイレンサー機能をさらに装備してもよい。なお、このようなサイレンサー機能を奏する構成を付加する場合、チゼルまわりの装置が大掛かりになり、コストアップにつながるので、コストや使用条件等を適宜勘案して装備の採否を選択する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】第一の実施形態に係る油圧ブレーカを搭載した作業車両を説明する図である。
【図２】第一の実施形態に係る油圧ブレーカを説明する図であり、同図は、図１でのＡ部を拡大するとともに、油圧ブレーカのフロントヘッド部分を縦断面にて図示している。なお、右半部はチゼルが前進した状態、左半部はチゼルが後進した状態を示している。
【図３】第二の実施形態に係る油圧ブレーカを説明する図である。
【図４】第三の実施形態に係る油圧ブレーカを説明する図である。
【図５】第四の実施形態に係る油圧ブレーカを説明する図である。
【図６】第五の実施形態に係る油圧ブレーカを説明する図である。
【図７】従来の油圧ブレーカの一例を説明する図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ ブレーカ本体
２ 径大部
２ａ 当接面
３ チゼル
３ａ 後端周縁部
３ｂ 後端面部
３ｃ 溝端部
４ シリンダ
５ ピストン
６ フロントヘッド
７ ロッドピン
８ａ 端面
８ 弾性体
９ 第一の弾性部材
１０ 第二の弾性部材
１１ 打撃室
１１ａ 鍔部
１２ フロントキャップ
１３ ベース
１４ キャップ
１５ 遮音材
１６ ボルト
１７ 弾性体
１８ 弾性体
１９ 弾性体
２０ ブラケット
２２ 緩衝部材
３０ 油圧ブレーカ
４０ バックヘッド
５０ 作業車両
５２ 走行台車
５４ 旋回台
５６ アーム
７０ 被破砕物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンを前後進可能に摺嵌したシリンダの軸方向での先端側にフロントヘッドを設けてなるブレーカ本体と、前記フロントヘッド内に前記軸方向に往復移動可能に挿着されるチゼルと、を備える油圧ブレーカであって、
前記チゼルは、前記フロントヘッドよりも外側に位置する部位に、その径方向に張り出す径大部を有し、前記チゼルの径大部とフロントヘッドとの間には、前記チゼルが前記軸方向での基端側に移動した所定の位置で前記径大部およびフロントヘッドに対して当接する弾性体が装着されていることを特徴とする油圧ブレーカ。
【請求項２】
前記ブレーカ本体には、前記フロントヘッドの前端面に所定の距離を隔てて対向する弾性体装着部材が連結されており、当該弾性体装着部材には、前記チゼルが前記軸方向での先端側に移動した所定の位置で前記径大部に対して当接する弾性体がさらに装着されていることを特徴とする請求項１に記載の油圧ブレーカ。
【請求項３】
ピストンを前後進可能に摺嵌したシリンダの軸方向での先端側にフロントヘッドを設けてなるブレーカ本体と、前記フロントヘッド内に前記軸方向に往復移動可能に挿着されるチゼルと、を備える油圧ブレーカであって、
前記チゼルは、前記フロントヘッド内に位置する部位に、その径方向に張り出す径大部を有し、前記フロントヘッド内には、前記チゼルが前記軸方向での先端側および基端側の少なくとも一方に移動した所定の位置で前記径大部に対して当接する弾性体が装着されていることを特徴とする油圧ブレーカ。
【請求項４】
前記弾性体は、前記チゼルの径大部に対し前記軸方向での少なくとも基端側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の油圧ブレーカ。
【請求項５】
前記弾性体は、円環状に形成されており、その内周面が、前記径大部の当接による押付力が付与されたときに弾性変形することで前記チゼルに対して径方向から当接するようになっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の油圧ブレーカ。
【請求項６】
前記弾性体は、第一の弾性部材と、その第一の弾性部材よりも弾性率の低い第二の弾性部材と、を備えて構成されており、前記第一の弾性部材は、前記径大部に当接する側に配置され、前記第二の弾性部材は、前記径大部に当接する側とは反対の側に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の油圧ブレーカ。
【請求項７】
前記第二の弾性部材は、円環状に形成されており、その内周面が、前記第一の弾性部材への前記径大部の当接による押付力が付与されたときに弾性変形することで前記チゼルに対して径方向から当接するようになっていることを特徴とする請求項６に記載の油圧ブレーカ。
【請求項８】
前記ブレーカ本体の少なくともフロントヘッドの周囲を囲繞する周壁部材をさらに備え、
当該ブレーカ本体の少なくともフロントヘッドと周壁部材との間には、緩衝部材が介装されており、当該緩衝部材が介装されない部分には隙間が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の油圧ブレーカ。
【請求項１】
ピストンを前後進可能に摺嵌したシリンダの軸方向での先端側にフロントヘッドを設けてなるブレーカ本体と、前記フロントヘッド内に前記軸方向に往復移動可能に挿着されるチゼルと、を備える油圧ブレーカであって、
前記チゼルは、前記フロントヘッドよりも外側に位置する部位に、その径方向に張り出す径大部を有し、前記チゼルの径大部とフロントヘッドとの間には、前記チゼルが前記軸方向での基端側に移動した所定の位置で前記径大部およびフロントヘッドに対して当接する弾性体が装着されていることを特徴とする油圧ブレーカ。
【請求項２】
前記ブレーカ本体には、前記フロントヘッドの前端面に所定の距離を隔てて対向する弾性体装着部材が連結されており、当該弾性体装着部材には、前記チゼルが前記軸方向での先端側に移動した所定の位置で前記径大部に対して当接する弾性体がさらに装着されていることを特徴とする請求項１に記載の油圧ブレーカ。
【請求項３】
ピストンを前後進可能に摺嵌したシリンダの軸方向での先端側にフロントヘッドを設けてなるブレーカ本体と、前記フロントヘッド内に前記軸方向に往復移動可能に挿着されるチゼルと、を備える油圧ブレーカであって、
前記チゼルは、前記フロントヘッド内に位置する部位に、その径方向に張り出す径大部を有し、前記フロントヘッド内には、前記チゼルが前記軸方向での先端側および基端側の少なくとも一方に移動した所定の位置で前記径大部に対して当接する弾性体が装着されていることを特徴とする油圧ブレーカ。
【請求項４】
前記弾性体は、前記チゼルの径大部に対し前記軸方向での少なくとも基端側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の油圧ブレーカ。
【請求項５】
前記弾性体は、円環状に形成されており、その内周面が、前記径大部の当接による押付力が付与されたときに弾性変形することで前記チゼルに対して径方向から当接するようになっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の油圧ブレーカ。
【請求項６】
前記弾性体は、第一の弾性部材と、その第一の弾性部材よりも弾性率の低い第二の弾性部材と、を備えて構成されており、前記第一の弾性部材は、前記径大部に当接する側に配置され、前記第二の弾性部材は、前記径大部に当接する側とは反対の側に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の油圧ブレーカ。
【請求項７】
前記第二の弾性部材は、円環状に形成されており、その内周面が、前記第一の弾性部材への前記径大部の当接による押付力が付与されたときに弾性変形することで前記チゼルに対して径方向から当接するようになっていることを特徴とする請求項６に記載の油圧ブレーカ。
【請求項８】
前記ブレーカ本体の少なくともフロントヘッドの周囲を囲繞する周壁部材をさらに備え、
当該ブレーカ本体の少なくともフロントヘッドと周壁部材との間には、緩衝部材が介装されており、当該緩衝部材が介装されない部分には隙間が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の油圧ブレーカ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１１４２９７（Ｐ２００８−１１４２９７Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９６７７９（Ｐ２００６−２９６７７９）
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（５９４１４９３９８）古河ロックドリル株式会社 (50)
【出願人】（０００１６５９７４）古河機械金属株式会社 (211)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（５９４１４９３９８）古河ロックドリル株式会社 (50)
【出願人】（０００１６５９７４）古河機械金属株式会社 (211)
【Ｆターム（参考）】
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