特開 2024-46793 小割用工具および小割方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024046793

(43)【公開日】2024-04-05

(54)【発明の名称】小割用工具および小割方法

(51)【国際特許分類】

   E21C 27/12 20060101AFI20240329BHJP

   E02F 3/40 20060101ALI20240329BHJP

【ＦＩ】

E21C27/12

E02F3/40 D

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022152083

(22)【出願日】2022-09-26

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】399048869

【氏名又は名称】株式会社神島組

(74)【代理人】

【識別番号】100105935

【弁理士】

【氏名又は名称】振角 正一

(74)【代理人】

【識別番号】100136836

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 一正

(72)【発明者】

【氏名】神島 昭男

(72)【発明者】

【氏名】神島 充子

【テーマコード（参考）】

2D012

2D065

【Ｆターム（参考）】

2D012DA01

2D012DB01

2D065AA03

2D065DA17

(57)【要約】

【課題】大割破砕物を効率的に小割することができる小割用工具の長寿命化および小割作業の低ラニングコスト化を図る。
【解決手段】この発明では、軸状体は、中央貫通孔への第１後端部の圧入によって発生する中央貫通孔と第１後端部との焼付きによって台座に固着され、中央破砕部材は、圧入取付部位への第２後端部の圧入によって発生する圧入取付部位と第２後端部との焼付きによって軸状体に固着され、周辺破砕部材は、圧入貫通部位への第３後端部の圧入によって発生する圧入貫通部位と第３後端部との焼付きによって台座に固着される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

大割破砕物を小割する小割用工具であって、
中央に上下方向に貫通する中央貫通孔が設けられることで上方からの平面視で環形状に仕上げられるとともに前記大割破砕物を上方から覆いながら近接可能に設けられる台座と、
上下方向に延設された軸体構造を有し、前記中央貫通孔に対して上方から圧入されて前記台座に固定される第１後端部と、外部から打撃力を受ける第１後端部と、前記第１後端部で受けた打撃力を前記台座に伝達する中央部と、を有する軸状体と、
前記第１後端部において下面から上方に窪んだ凹部で構成される、圧入取付部位に圧入される第２後端部と、前記第２後端部が前記圧入取付部位に圧入されることで前記台座の下面から下方に突設されて破砕部として機能する第２後端部と、を有する中央破砕部材と、
前記中央貫通孔の周辺において前記台座に貫通して設けられる周辺貫通孔で構成される、圧入貫通部位に圧入される第３後端部と、前記第３後端部が前記圧入貫通部位に圧入されることで前記台座の下面から下方に突設されて破砕部として機能する第３後端部と、を有する周辺破砕部材と、を備え、
前記軸状体は、前記中央貫通孔への前記第１後端部の圧入によって発生する前記中央貫通孔と前記第１後端部との焼付きによって前記台座に固着され、
前記中央破砕部材は、前記圧入取付部位への前記第２後端部の圧入によって発生する前記圧入取付部位と前記第２後端部との焼付きによって前記軸状体に固着され、
前記周辺破砕部材は、前記圧入貫通部位への前記第３後端部の圧入によって発生する前記圧入貫通部位と前記第３後端部との焼付きによって前記台座に固着される、
ことを特徴とする小割用工具。

【請求項2】

請求項１に記載の小割用工具であって、
前記圧入貫通部位は下方に進むのに伴って内径が広がる第２裾広がり形状を有する一方、前記第２裾広がり形状に対応して前記第３後端部は上方に進むのに伴って外径が小さくなる先細り形状を有し、
前記周辺破砕部材は、前記第３後端部が前記圧入貫通部位から上方に突出した状態で、前記台座に固着され、前記第３後端部に対して外部から下方に向かって押下可能となっている、小割用工具。

【請求項3】

請求項１に記載の小割用工具であって、
前記圧入貫通部位は下方に進むのに伴って内径が広がる第２裾広がり形状を有する一方、前記第２裾広がり形状に対応して前記第３後端部は上方に進むのに伴って外径が小さくなる先細り形状を有し、
前記周辺破砕部材は、前記第３後端部が前記圧入貫通部位に埋没した状態で、前記台座に固着され、上方から前記圧入貫通部位に挿入される第１押出棒により前記第３後端部に対して外部から下方に向かって押下可能となっている、小割用工具。

【請求項4】

請求項２または３に記載の小割用工具であって、
前記第３後端部および前記圧入貫通部位のうちの少なくとも一方に対し、潤滑剤を下方に注入するための溝が設けられている、小割用工具。

【請求項5】

大割破砕物を小割する小割用工具であって、
中央に上下方向に貫通する中央貫通孔が設けられることで上方からの平面視で環形状に仕上げられる台座と、前記台座の下面から下方に向かって突設される先細り形状の周辺破砕部材とが一体化され、前記周辺破砕部材を前記大割破砕物に対向させながら近接可能に設けられる破砕ヘッドと、
上下方向に延設された軸体構造を有し、前記中央貫通孔に対して上方から圧入されて固定される第１後端部と、外部から打撃力を受ける第１後端部と、前記第１後端部で受けた打撃力を前記台座に伝達する中央部と、を有する軸状体と、
前記第１後端部において下面から上方に窪んだ凹部で構成される、圧入取付部位に圧入される第２後端部と、前記第２後端部が前記圧入取付部位に圧入されることで前記台座の下面から下方に突設されて破砕部として機能する第２後端部と、を有する中央破砕部材と、を備え、
前記軸状体は、前記中央貫通孔への前記第１後端部の圧入によって発生する前記中央貫通孔と前記第１後端部との焼付きによって前記台座に固着され、
前記中央破砕部材は、前記圧入取付部位への前記第２後端部の圧入によって発生する前記圧入取付部位と前記第２後端部との焼付きによって前記軸状体に固着される、
ことを特徴とする小割用工具。

【請求項6】

請求項１、２、３または５に記載の小割用工具であって、
前記圧入取付部位は下方に進むのに伴って内径が広がる第１裾広がり形状を有する一方、前記第１裾広がり形状に対応して前記第２後端部は上方に進むのに伴って外径が小さくなる先細り形状を有し、
前記軸状体は、その上端部から前記圧入取付部位に連通して外部から下方に向かって押下される第２押出棒を挿通するための押出用貫通孔を有する、小割用工具。

【請求項7】

請求項６に記載の小割用工具であって、
前記第２後端部および前記圧入取付部位のうちの少なくとも一方に対し、潤滑剤を下方に注入するための溝が設けられている、小割用工具。

【請求項8】

請求項１、２、３または５に記載の小割用工具であって、
前記台座の上面周縁部のうち前記軸状体を中心として互いに軸対称な複数の周縁部位をそれぞれ上方に付勢する付勢部をさらに備える、小割用工具。

【請求項9】

請求項１、２、３または５に記載の小割用工具を用いて大割破砕物を小割する小割方法であって、
前記大割破砕物の上方に前記小割用工具を配置する工程と、
前記軸状体の前記第１後端部に対して下方に向けた外力を付与することで、互いに異なる位置で複数の前記破砕部の後端部により前記大割破砕物を打撃して破砕する工程と、を備えることを特徴とする小割方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、岩盤、岩石、コンクリート構造物などの被破砕物を破砕した際に生じる比較的大きな破片（以下「大割破砕物」という）を小割するための小割用工具および当該工具を用いた小割方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば岩盤破砕を伴う現場では、発破や本願発明者が開発した楔式岩盤破砕機によって岩盤を破砕するが、破砕粒度はある程度の分布を持ち、大割破砕物はそのままでは大き過ぎ、搬出作業に支障を来す。このため、岩盤破砕後に、大割破砕物を更に小さく破砕する、いわゆる小割作業が行われることがある。この小割作業を効率的に行うために、特許文献１に記載の小割用工具および小割方法が提案されている。

【0003】

この小割用工具は、先細り形状の破砕部を台座の下面から突設させたものである。そして、大割破砕物の上方から台座を大割破砕物に近接することで、台座の近接方向と直交する仮想面内において、複数の破砕部の先端部が互いに異なる位置で大割破砕物を打撃することで、小割作業が実行される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第７０８７２５１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記小割用工具では、小割作業中に破砕部に対して多大な荷重と振動が加わる。そのため、特許文献１に記載されているように、破砕部を溶接によって台座に連結した構造を有する小割用工具により比較的低硬度の大割破砕物を小割するケースについては特段の問題は発生しないが、大割破砕物の硬度が上昇するのに伴い、溶接個所の破損により破砕部が台座から外れる可能性が高くなり、小割用工具の寿命を縮めるという問題がある。また、小割用工具の短寿命化は小割作業のラニングコストの増大を招く。

【0006】

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、大割破砕物を効率的に小割することができる小割用工具の長寿命化および小割作業の低ラニングコスト化を図ることができる、小割用工具および当該工具を用いた小割方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明の第１の態様は、大割破砕物を小割する小割用工具であって、中央に上下方向に貫通する中央貫通孔が設けられることで上方からの平面視で環形状に仕上げられるとともに大割破砕物を上方から覆いながら近接可能に設けられる台座と、上下方向に延設された軸体構造を有し、中央貫通孔に対して上方から圧入されて台座に固定される第１先端部と、外部から打撃力を受ける第１後端部と、第１後端部で受けた打撃力を台座に伝達する中央部と、を有する軸状体と、第１先端部において下面から上方に窪んだ凹部で構成される、圧入取付部位に圧入される第２後端部と、第２後端部が圧入取付部位に圧入されることで台座の下面から下方に突設されて破砕部として機能する第２先端部と、を有する中央破砕部材と、中央貫通孔の周辺において台座に貫通して設けられる周辺貫通孔で構成される、圧入貫通部位に圧入される第３後端部と、第３後端部が圧入貫通部位に圧入されることで台座の下面から下方に突設されて破砕部として機能する第３先端部と、を有する周辺破砕部材と、を備え、軸状体は、中央貫通孔への第１先端部の圧入によって発生する中央貫通孔と第１先端部との焼付きによって台座に固着され、中央破砕部材は、圧入取付部位への第２後端部の圧入によって発生する圧入取付部位と第２後端部との焼付きによって軸状体に固着され、周辺破砕部材は、圧入貫通部位への第３後端部の圧入によって発生する圧入貫通部位と第３後端部との焼付きによって台座に固着される、ことを特徴としている。

【0008】

また、この発明の第２の態様は、大割破砕物を小割する小割用工具であって、大割破砕物を小割する小割用工具であって、中央に上下方向に貫通する中央貫通孔が設けられることで上方からの平面視で環形状に仕上げられる台座と、台座の下面から下方に向かって突設される先細り形状の周辺破砕部材とが一体化され、周辺破砕部材を大割破砕物に対向させながら近接可能に設けられる破砕ヘッドと、上下方向に延設された軸体構造を有し、中央貫通孔に対して上方から圧入されて固定される第１先端部と、外部から打撃力を受ける第１後端部と、第１後端部で受けた打撃力を台座に伝達する中央部と、を有する軸状体と、第１先端部において下面から上方に窪んだ凹部で構成される、圧入取付部位に圧入される第２後端部と、第２後端部が圧入取付部位に圧入されることで台座の下面から下方に突設されて破砕部として機能する第２先端部と、を有する中央破砕部材と、を備え、軸状体は、中央貫通孔への第１先端部の圧入によって発生する中央貫通孔と第１先端部との焼付きによって台座に固着され、中央破砕部材は、圧入取付部位への第２後端部の圧入によって発生する圧入取付部位と第２後端部との焼付きによって軸状体に固着される、ことを特徴としている。

【0009】

さらに、この発明の第３の態様は、上記小割用工具を用いて大割破砕物を小割する小割方法であって、大割破砕物の上方に小割用工具を配置する工程と、軸状体の第１後端部に対して下方に向けた外力を付与することで、互いに異なる位置で複数の破砕部の先端部により大割破砕物を打撃して破砕する工程と、を備えることを特徴としている。

【発明の効果】

【0010】

以上のように、本発明によれば、小割用工具の寿命を伸ばすとともに、小割作業の低ラニングコスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1A】本発明に係る小割用工具および当該工具を用いた小割方法の第１実施形態を示す図である。

【図1B】小割用工具を下方から見た図である。

【図2】小割用工具の台座を示す図である。

【図3】小割用工具の分解組立図である。

【図4】第１実施形態における台座に対する軸状体、中央破砕部材、周辺破砕部材の装着および取り外し手順を模式的に示す図である。

【図5】第２実施形態における台座に対する軸状体、中央破砕部材、周辺破砕部材の装着および取り外し手順を模式的に示す図である。

【図6】本発明に係る小割用工具の第３実施形態を示す図である。

【図7】小割用工具の台座の他の例を示す図である。

【図8】小割用工具の台座の別の例を示す図である。

【図9】小割用工具の台座のさらに別の例を示す図である。

【図10】本発明に係る小割用工具の第４実施形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１Ａは本発明に係る小割用工具および当該工具を用いた小割方法の第１実施形態を示す図であり、図１Ｂは小割用工具を下方から見た図である。また、図２は小割用工具の台座を示す図であり、同図（ａ）が小割用工具を上方から見た図であり、同図（ｂ）が同図（ａ）のＢ－Ｂ線矢視断面図であり、同図（ｃ）が小割用工具を下方から見た図である。さらに、図３は小割用工具の分解組立図である。なお、これらの図面および後で説明する図面においては、理解容易の目的で、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。

【0013】

この小割用工具１は、図１Ａに示すように、岩盤破砕を伴う現場において使用されるバックホウ等の建設車両１００に取り付けられ、岩盤を破砕した際に発生する大割破砕物２００を更に小さく破砕するための工具である。より詳しくは、建設車両１００のアーム１０１にブラケット１０２を介して油圧ブレーカー１０３が取り付けられている。この油圧ブレーカー１０３はブレーカー本体（図示省略）を備えている。また、このブレーカー本体は、中央部にシリンダーを有している。そして、不図示の油圧供給源から切換弁を介してシリンダーへ圧油を供給することにより、シリンダー内に摺嵌されるピストンが軸方向に前後進可能になっている。

【0014】

ブレーカー本体の先端部（図１Ａの下方側端部）に、小割用工具１が装着される。この小割用工具１は、図１Ａ、図１Ｂ、図２および図３に示すように、中央に上下方向Ｚに貫通する中央貫通孔２１が設けられることで上方からの平面視で円環形状に仕上げられたリング状の台座２を有している。台座２の下面２２は、地面に置かれた大割破砕物２００や積み上げられた大割破砕物２００の全体あるいは一部を上方から覆うことが可能な平面サイズを有している。そして、この台座２では、中央貫通孔２１は図２（ｂ）に示すように下方に進むのに伴って内径が小さくなる先細り形状を有しており、次に説明する軸状体３の先端部３１が圧入されて取り付けられる部位、つまり軸状体固定用の圧入貫通部位として機能する。また、この中央貫通孔２１を取り囲むように４個の周辺貫通孔２３が本発明の「圧入貫通部位」の一例として設けられている。

【0015】

中央貫通孔２１に対し、軸状体３が取り付けられる。軸状体３は、図３に示すように、上下方向Ｚに延設された軸体構造を有し、中央貫通孔２１に対して上方から圧入されて台座２に固定される先端部３１と、外部から打撃力を受ける後端部３２と、後端部３２で受けた打撃力を台座２に伝達する中央部３３と、を有する。より詳しくは、軸状体３の先端部３１は下方に進むのに伴って外径が小さくなる先細り形状を有している。このように軸状体３の先端部３１は中央貫通孔２１に対して圧入自在に構成されている。なお、先端部３１において下面から上方に窪んだ凹部３４が本発明の「圧入取付部位」の一例として設けられている。したがって、軸状体３の先端部３１が中央貫通孔２１に圧入されると、その際に発生する中央貫通孔２１の内壁面と先端部３１との焼付きによって軸状体３が台座２に固着される。なお、圧入時に振動を適宜加えてもよく、この点については以下に説明する圧入固着においても同様である。

【0016】

こうした固着処理により、凹部３４の開口は下方を臨む状態で軸状体３が台座２に固着される。本実施形態では、凹部３４は、図３に示すように、下方に進むのに伴って内径が広がる第１裾広がり形状を有している。そして、当該凹部３４に対し、中央破砕部材４が圧入されて軸状体３に固着される。この中央破砕部材４は、後端部４１および先端部４２を有する。後端部４１は、凹部３４の形状、つまり第１裾広がり形状に対応し、上方に進むのに伴って外径が小さくなる先細り形状を有している。そして、中央破砕部材４は、凹部（圧入取付部位）３４への後端部４１の圧入によって発生する凹部３４の内壁面と後端部４１との焼付きによって軸状体３に固着される。その結果、先端部４２が台座２の下面２２から下方に突設されて本発明の「破砕部」として機能する。

【0017】

また、本実施形態では、大割破砕物２００の打撃に伴う中央破砕部材４の摩耗を考慮し、超硬芯４４が、その下端部が先端部４２から下方に突出するように、先端部４２に取り付けられている。すなわち、常温において先端部４２に設けられた凹部（図４中の符号４３）の内径が超硬芯４４の外径よりも若干小さくなるように、凹部４３が加工されている。この先端部４２を高温に加熱して凹部４３の内径を予め超硬芯４４の外径よりも若干広げておく。そして、超硬芯４４の上端部が先端部４２の凹部４３に挿入された後、先端部４２の温度を常温まで低下させる。これによって、先端部４２に対して超硬芯４４が強固に固定される。この超硬芯４４は、先端部４２よりも高い硬度を有している。このため、超硬芯４４を設けていない場合に比べ、先端部４２の耐摩耗性が向上し、工具の長寿命化が可能となる。この点については、次に説明する周辺破砕部材５においても同様である。

【0018】

各周辺貫通孔（圧入貫通部位）２３は、図２および図３に示すように、下方に進むのに伴って内径が広がる第２裾広がり形状を有している。そして、周辺貫通孔２３に周辺破砕部材５が固着される。周辺破砕部材５は、下方から周辺貫通孔２３に圧入される後端部５１と、後端部５１が周辺貫通孔２３に圧入されることで台座２の下面２２から下方に突設されて破砕部として機能する先端部５２と、を有する。周辺破砕部材５の後端部５１は、周辺貫通孔２３の形状、つまり第２裾広がり形状に対応し、上方に進むのに伴って外径が小さくなる先細り形状を有している。そして、周辺破砕部材５は、周辺貫通孔（圧入貫通部位）２３への後端部５１の圧入によって、図１Ａに示すように、後端部５１が台座２の上面２４から上方に突出する。また、この圧入時において発生する周辺貫通孔２３の内壁面と後端部５１との焼付きによって、周辺破砕部材５が台座２に固着される。その結果、先端部５２が台座２の下面２２から下方に突設されて本発明の「破砕部」として機能する。また、中央破砕部材４と同様に、周辺破砕部材５の凹部５３に対しても超硬芯５４を設けることで、上記理由により、先端部５２の耐摩耗性が向上し、工具の長寿命化が可能となる。

【0019】

このように本実施形態では、５本の破砕部（＝１つの先端部４２＋４つの先端部５２）が、図１Ｂに示すように、台座２を下方から見た平面視で、マトリックス状に配置されている、つまり台座２の下面２２内で二次元的に分散配置されている。したがって、特許文献１と同様に、上記のように構成された小割用工具１を大割破砕物２００の上方から下降させると、５本の破砕部のうち複数の破砕部が大割破砕物２００に当接し、大割破砕物２００の破砕に寄与する。なお、破砕の進行形態については、特許文献１と同一であるため、ここでは説明を省略する。

【0020】

ここで、本実施形態と特許文献１に記載の装置とを外観および機能動作を比較すると、実質的に近似しているが、台座２に固定するための構造および固着力は大きく相違している。すなわち、特許文献１では溶接により破砕部を台座２に固着しているのに対し、本実施形態では圧入する（適宜、振動を追加する）ことで焼付きを発生させて固着している。より詳しくは、軸状体３は、中央貫通孔２１への先端部３１の圧入（＋振動）によって発生する中央貫通孔２１の内壁面と先端部３１との焼付きによって台座２に固着される。中央破砕部材４は、凹部（圧入取付部位）３４への後端部４１の圧入（＋振動）によって発生する凹部３４の内壁面と後端部４１との焼付きによって軸状体３に固着される。つまり、軸状体３の先端部３１を介して台座２に固着される。また、周辺破砕部材５は、周辺貫通孔２３（圧入貫通部位）への後端部５１の圧入（＋振動）によって発生する周辺貫通孔２３の内壁面と後端部５１との焼付きによって台座２に固着される。例えば図３中の１点鎖線で示すように、中央貫通孔２１への先端部３１の挿入、凹部３４への後端部４１の挿入および周辺貫通孔２３への後端部５１の挿入を行うことで仮組立状態の小割用工具１を鋼板などの硬質構造体上にセットし、超硬芯４４、５４を鋼板の上面に当接させたままでブレーカー１０３などにより打撃力を軸状体３の後端部３２に与えることで上記圧入および振動を小割用工具１に加え、これによって、上記焼付き（＝中央貫通孔２１の内壁面と先端部３１との焼付き＋凹部３４の内壁面と後端部４１との焼付き＋周辺貫通孔２３の内壁面と後端部５１との焼付き）を一括して発生させてもよい。また、別の方法により、上記焼付きを一括または個別に発生させ、台座２に対して軸状体３、中央破砕部材４および周辺破砕部材５を固着させてもよい。

【0021】

このように、本実施形態では、機械構造物を設計する上で回避すべきとされていた「焼付き」を利用することで、台座２に対する軸状体３、中央破砕部材４および周辺破砕部材５の固着力を特許文献１に記載の発明よりも高めている。したがって、小割用工具１の寿命を伸ばし、小割作業のラニングコスト低下を図ることができる。

【0022】

ところで、上記のように台座２に対して軸状体３、中央破砕部材４および周辺破砕部材５が装着された小割用工具１は、図４の（ａ）欄に示す状態で、大割破砕物２００（図１Ａ参照）の小割に使用される。そして、小割用工具１の稼働に伴って中央破砕部材４および周辺破砕部材５が消耗し、小割能力が低下することがある。また、小割用工具１の一部が破損することもある。これらを考慮し、本実施形態では、図３に示すように、軸状体３に押出棒６１、６２をセットするための貫通孔３５が軸状体３の軸線に沿って上下方向Ｚに設けられ、凹部３４に連通している。また、図示を省略するが、軸状体３において、上下方向Ｚに延びる複数本の溝が先端部３１の（＋Ｚ）側端部に設けられている。中央破砕部材４において、上下方向Ｚに延びる複数本（本実施形態では３本）の溝４５が後端部４１の（＋Ｚ）側端部に設けられている。さらに、周辺破砕部材５において、上下方向Ｚに延びる複数本（本実施形態では３本）の溝５５が後端部５１の（＋Ｚ）側端部に設けられている。これら貫通孔３５、溝４５、５５は、台座２から軸状体３、中央破砕部材４や周辺破砕部材５を取り外す際に潤滑剤の注入経路として機能し、図４の（ｂ）欄および（ｃ）欄に示すようにして、軸状体３、中央破砕部材４、周辺破砕部材５の取り外しが実行される。

【0023】

図４は第１実施形態における台座に対する軸状体、中央破砕部材、周辺破砕部材の装着および取り外し手順を模式的に示す図である。ここで、（ｂ）欄および（ｃ）欄を参照しつつ、軸状体３、中央破砕部材４および周辺破砕部材５の全てを台座２から取り外す手順について説明するが、一部のみを取り外すことも可能である。ただし、軸状体３を取り外す場合には、中央破砕部材４の取り外し作業を伴う。

【0024】

図４の（ｂ）欄に示すように、中央破砕部材４および周辺破砕部材５の取り外しは、２段階動作Ｍ１、Ｍ２を含む。つまり、貫通孔３５および溝４５、５５を利用して潤滑剤（例えば呉工業株式会社製の「クレ５－５６」）を焼付き箇所およびそれらの近傍に注入する（動作Ｍ１）。そして、貫通孔３５に押出棒６１を（＋Ｚ）方向側から挿入した後で押出棒６１の（＋Ｚ）方向側端部に対してブレーカー１０３などにより打撃力を加える（動作Ｍ２）。また、台座２の上面２４から上方に突出した後端部５１に対してブレーカー１０３などにより打撃力を加える（動作Ｍ２）。これらによって、中央破砕部材４および周辺破砕部材５が（－Ｚ）方向に取り外される。

【0025】

また、図４の（ｃ）欄に示すように、軸状体３の取り外しも、２段階動作Ｍ３、Ｍ４を含む。つまり、先端部３１に設けられた溝（図示省略）を利用して潤滑剤を焼付き箇所およびそれらの近傍に注入する（動作Ｍ３）。そして、凹部３４の（－Ｚ）方向側の開口から押出棒６２を挿入し、押出棒６２の（＋Ｚ）方向端部に設けられた段差部を、凹部３４と貫通孔３５との接続部で形成される段差部に係止させた後で、押出棒６２の（－Ｚ）方向側端部に対してブレーカー１０３などにより打撃力を加える（動作Ｍ４）。これらによって、軸状体３が台座２から（＋Ｚ）方向に取り外される。

【0026】

このように、本実施形態では、台座２に対して軸状体３、中央破砕部材４および周辺破砕部材５を取り外し可能となっており、消耗または破損した部品（台座２、軸状体３、中央破砕部材４、周辺破砕部材５）を取り替え、図４の（ａ）欄に示すように、装着することで再使用可能となっている。その結果、小割用工具１のランニングコストを抑制することができる。

【0027】

図５は第２実施形態における台座に対する軸状体、中央破砕部材、周辺破砕部材の装着および取り外し手順を模式的に示す図である。第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、後端部５１が台座２の上面２４から上方に突出しない、つまり周辺貫通孔２３内に埋設される形で周辺破砕部材５が台座２に固着される点と、それに対応して周辺破砕部材５を取り外すための専用の押出棒６３が用いられる点とである。なお、それ以外の構成および取り外し手順は第１実施形態と基本的に同一である。したがって、以下のおいては、相違点を中心に説明し、同一構成および動作については同一符号を付して説明を省略する。

【0028】

図５の（ｂ）欄に示すように、中央破砕部材４および周辺破砕部材５の取り外しは、２段階動作Ｍ１、Ｍ２を含む。つまり、貫通孔２３、３５および溝４５、５５を利用して潤滑剤を焼付き箇所およびそれらの近傍に注入する（動作Ｍ１）。そして、貫通孔２３、３５にそれぞれ押出棒６３、６１を（＋Ｚ）方向側から挿入した後で押出棒６３、６１の（＋Ｚ）方向側端部に対してブレーカー１０３などにより打撃力を加える（動作Ｍ２）。

【0029】

ところで、特許文献１に記載されているように、作業員の建設車両１００の操作により小割用工具１が下降したときに、大割破砕物２００に対する５本の破砕部（＝１つの先端部４２＋４つの先端部５２）の当接タイミングや当接個数などは不規則である。また、破砕部が大割破砕物２００に当接した直後に大割破砕物２００が回転して傾いたり、大割破砕物２００の表面を滑ったりすることがある。また、両者が同時に発生することもある。したがって、各破砕部を介して台座２に与えられる応力は変動し、小割用工具１の姿勢も変化する。その結果、小割作業を安定して行うことが難しくなることがある。そこで、小割用工具１の姿勢を安定化させる安定化機構を小割用工具１に追加装備してもよい（第３実施形態）。

【0030】

図６は本発明に係る小割用工具の第３実施形態を示す図である。この第３実施形態が第１実施形態と相違している点は、台座２の上面周縁部のうち軸状体３を中心として互いに軸対称な複数の周縁部位にアイボルト７が固定されている点と、各アイボルト７と油圧ブレーカー１０３に取り付けられたアタッチメント１０４との間に安定化機構８が介挿されている点とである。安定化機構８は、ターンバックル８１およびコイルバネ８２が直列に介挿された連結部材８３で構成されている。コイルバネ８２は台座２を上方に付勢しており、本発明の「付勢部」の一例に相当している。安定化機構８の下端部は、台座２５の周縁部において上下方向Ｚに貫通して設けられた貫通孔２５に挿通されたアイボルト７に接続される一方、上端部はアタッチメント１０４に接続されている。そして、小割用工具１を使用する前に、各ターンバックル８１を調整することで台座２に作用する付勢力を均一化することができる。こうした調整を行った小割用工具１を小割処理に使用した際に、破砕部の一部が大割破砕物２００に当接して小割用工具１の姿勢が変動しようとしても、コイルバネ８２の付勢力によって小割用工具１の姿勢変動が抑制される。その結果、小割作業を安定して行うことが可能となるとともに、小割用工具１の破損などを効果的に防止することができる。なお、安定化機構８の上方端については、上記アタッチメント１０４以外に、ブレーカー本体に装着してもよい。また、安定化機構８の個数も「２」に限定されるものではなく、３以上であってもよい。

【0031】

上記した実施形態では、先端部３１、４２、５２がそれぞれ本発明の「第１先端部」、「第２先端部」および「第３先端部」の一例に相当している。また、後端部３２、４１、５１がそれぞれ本発明の「第１後端部」、「第２後端部」および「第３後端部」の一例に相当している。また、押出棒６３、６１がそれぞれ本発明の「第１押出棒」および「第２押出棒」の一例に相当している。軸状体３の貫通孔３５が本発明の「押出用貫通孔」の一例に相当している。

【0032】

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、５個の破砕部（＝１つの先端部４２＋４つの先端部５２）を、台座２を下方から見た平面視で、マトリックス状および先端部４２を中心として対称に二次元的に分散配置しているが、先端部５２の個数は「４」に限定されるものではなく、例えば図７に示すように、「３」であってもよい。また、配置態様も、ランダムに二次元的に分散配置してもよい。

【0033】

また、上記実施形態では、台座２に設ける周辺貫通孔２３の個数を周辺破砕部材５の個数と一致させているが、例えば図８に示すように周辺破砕部材５の個数よりも多くの周辺貫通孔２３を設けてもよい。この場合、任意の周辺貫通孔２３に周辺破砕部材５を圧入して固着してもよく、小割用工具１の汎用性を高めることができる。

【0034】

また、上記実施形態では、台座２の下面２２を略水平面に仕上げているが、下面形状はこれに限定されるものではなく、例えば下方に向けて凹状に湾曲した湾曲面であってもよい。また、これに応じて周辺破砕部材５の先端部５２が中央破砕部材４の先端部４２の先端延長先を向くように配置してもよい。

【0035】

また、上記実施形態では、上方からの平面視で円環形状に仕上げられたリング状の台座２を用いるが、環形状全般、例えば図９に示すように矩形体の中央に円形貫通孔を設けた形状に仕上げられた台座２を用いてもよい。

【0036】

また、上記実施形態では、潤滑剤を注入するための溝を軸状体３、中央破砕部材４および周辺破砕部材５に設けているが、それらの代わり又はそれらと一緒に、中央貫通孔２１の内壁面、凹部３４の内壁面（圧入取付部位）、および周辺貫通孔２３の内壁面（圧入貫通部位）に溝を設けてもよい。これらによって、潤滑剤を焼付き箇所およびそれらの近傍に効率的に注入することができる。

【0037】

また、上記実施形態では、台座２の周辺貫通孔２３に周辺破砕部材５を圧入することで台座２に周辺破砕部材５を固着しているが、例えば図１０に示すように、台座２と周辺破砕部材５とを一体化した破砕ヘッド９を用いてもよい（第４実施形態）。

【0038】

図１０は本発明に係る小割用工具の第４実施形態を示す図である。この第４実施形態では、破砕ヘッド９は、台座２に相当する台座部位９１を有しており、当該台座部位９１の中央に対して中央貫通孔２１に相当する貫通孔９２が上下方向Ｚに貫通して設けられている。この中央貫通孔９２に対して軸状体３の先端部３１が圧入されて固着される。また、第４実施形態では、上下方向Ｚに延設された円柱形状の金属体を下方から削り出すことで中央貫通孔９２を取り囲むように４個の下方突起部９３が形成される。各下方突起部９３は下方に進むのに伴って外径が小さくなる先細り形状を有し、周辺破砕部材５の先端部５２に相当している。なお、図１０中の符号９４は、超硬芯を示しており、第１実施形態ないし第３実施形態における超硬芯５４に相当する。したがって、周辺破砕部材５の交換は不可である点を除き、第１実施形態ないし第３実施形態に係る小割用工具１と同様の構成を有しており、小割用工具１の寿命を伸ばすとともに、小割作業の低ラニングコスト化を図ることができる。

【0039】

さらに、上記実施形態では、岩盤掘削現場で発生した大割破砕物２００を破砕対象としているが、その他の現場、例えば道路解体現場や建造物解体現場などで発生する大割破砕物を破砕する際にも、本発明に係る小割用工具を使用することで小割作業を効率的に行うことができる。

【産業上の利用可能性】

【0040】

この発明は、岩盤、岩石、コンクリート構造物などの被破砕物を破砕した際に生じる大割破砕物を小割するための小割技術全般に適用することができる。

【符号の説明】

【0041】

１…小割用工具
２…台座
３…軸状体
４…中央破砕部材
５…周辺破砕部材
９…破砕ヘッド
２１，９２…中央貫通孔
２２…（台座の）下面
２３…周辺貫通孔（圧入貫通部位）
２４…（台座の）上面
３１，４２，５２…先端部
３２，４１，５１…後端部
３３…中央部
３４…凹部（圧入取付部位）
４５，５５…溝
６１…（第２）押出棒
６３…（第１）押出棒
８２…コイルバネ（付勢部）
２００…大割破砕物
Ｚ…上下方向

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【手続補正書】

【提出日】2023-01-11

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項1】

大割破砕物を小割する小割用工具であって、
中央に上下方向に貫通する中央貫通孔が設けられることで上方からの平面視で環形状に仕上げられるとともに前記大割破砕物を上方から覆いながら近接可能に設けられる台座と、
上下方向に延設された軸体構造を有し、前記中央貫通孔に対して上方から圧入されて前記台座に固定される第１先端部と、外部から打撃力を受ける第１後端部と、前記第１後端部で受けた打撃力を前記台座に伝達する中央部と、を有する軸状体と、
前記第１先端部において下面から上方に窪んだ凹部で構成される、圧入取付部位に圧入される第２後端部と、前記第２後端部が前記圧入取付部位に圧入されることで前記台座の下面から下方に突設されて破砕部として機能する第２先端部と、を有する中央破砕部材と、
前記中央貫通孔の周辺において前記台座に貫通して設けられる周辺貫通孔で構成される、圧入貫通部位に圧入される第３後端部と、前記第３後端部が前記圧入貫通部位に圧入されることで前記台座の下面から下方に突設されて破砕部として機能する第３先端部と、を有する周辺破砕部材と、を備え、
前記軸状体は、前記中央貫通孔への前記第１先端部の圧入によって発生する前記中央貫通孔と前記第１先端部との焼付きによって前記台座に固着され、
前記中央破砕部材は、前記圧入取付部位への前記第２後端部の圧入によって発生する前記圧入取付部位と前記第２後端部との焼付きによって前記軸状体に固着され、
前記周辺破砕部材は、前記圧入貫通部位への前記第３後端部の圧入によって発生する前記圧入貫通部位と前記第３後端部との焼付きによって前記台座に固着される、
ことを特徴とする小割用工具。

【手続補正2】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】請求項５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項5】

大割破砕物を小割する小割用工具であって、
中央に上下方向に貫通する中央貫通孔が設けられることで上方からの平面視で環形状に仕上げられる台座と、前記台座の下面から下方に向かって突設される先細り形状の周辺破砕部材とが一体化され、前記周辺破砕部材を前記大割破砕物に対向させながら近接可能に設けられる破砕ヘッドと、
上下方向に延設された軸体構造を有し、前記中央貫通孔に対して上方から圧入されて固定される第１先端部と、外部から打撃力を受ける第１後端部と、前記第１後端部で受けた打撃力を前記台座に伝達する中央部と、を有する軸状体と、
前記第１先端部において下面から上方に窪んだ凹部で構成される、圧入取付部位に圧入される第２後端部と、前記第２後端部が前記圧入取付部位に圧入されることで前記台座の下面から下方に突設されて破砕部として機能する第２先端部と、を有する中央破砕部材と、を備え、
前記軸状体は、前記中央貫通孔への前記第１先端部の圧入によって発生する前記中央貫通孔と前記第１先端部との焼付きによって前記台座に固着され、
前記中央破砕部材は、前記圧入取付部位への前記第２後端部の圧入によって発生する前記圧入取付部位と前記第２後端部との焼付きによって前記軸状体に固着される、
ことを特徴とする小割用工具。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0008】

また、この発明の第２の態様は、大割破砕物を小割する小割用工具であって、中央に上下方向に貫通する中央貫通孔が設けられることで上方からの平面視で環形状に仕上げられる台座と、台座の下面から下方に向かって突設される先細り形状の周辺破砕部材とが一体化され、周辺破砕部材を大割破砕物に対向させながら近接可能に設けられる破砕ヘッドと、上下方向に延設された軸体構造を有し、中央貫通孔に対して上方から圧入されて固定される第１先端部と、外部から打撃力を受ける第１後端部と、第１後端部で受けた打撃力を台座に伝達する中央部と、を有する軸状体と、第１先端部において下面から上方に窪んだ凹部で構成される、圧入取付部位に圧入される第２後端部と、第２後端部が圧入取付部位に圧入されることで台座の下面から下方に突設されて破砕部として機能する第２先端部と、を有する中央破砕部材と、を備え、軸状体は、中央貫通孔への第１先端部の圧入によって発生する中央貫通孔と第１先端部との焼付きによって台座に固着され、中央破砕部材は、圧入取付部位への第２後端部の圧入によって発生する圧入取付部位と第２後端部との焼付きによって軸状体に固着される、ことを特徴としている。