液圧式ロッカーブレーカーの概要

1.1 油圧式ロッカーブレーカーの概要

油圧式ロッカーブレーカー（別名：油圧式クラッシャー、油圧式インパクト装置）は、油圧による衝撃・振動を発生させる機械です。作動媒体として高圧油圧オイルを用い、バルブ制御システムとシリンダー・ピストンシステム間のフィードバックにより、シリンダ本体内部でピストンを高速で往復運動させ、これによって油圧エネルギーをピストンの機械的エネルギーに変換し、さらにピストンがチョーセル（先端工具）を駆動して外部へ作業を行います。

油圧式ロッカーブレーカーの主な機能は、衝撃と振動です。油圧式ロッカーブレーカーは高出力の衝撃・振動特性を備えているため、冶金、採掘、鉄道、道路、建設、都市工学、不動産開発などの分野で広く使用されています。岩石、コンクリート、鋼製ラドール、スラグ、凍土、氷、コンクリート舗装道路、橋桁、建物などに対して、掘削、破砕、解体などの作業が可能です。さらに、チョーゼル（チゼル）を交換することにより、リベット打ち、錆取り、締固め、杭打ちなどの作業にも使用できます。

油圧式ロッカーブレーカーの一般的な適用分野は以下の通りです：

(1) 採掘 — 石材採掘、石の採取、トンネル掘削、グリズリーバー破砕、二次岩石破砕；

(2) 冶金産業 — 炉解体機、ラドール剥離機、分解機、タップホール開口機（鋼製ラドールのスラグ除去および炉ライニングの解体用）；

(3) 市政工事 — 水道・ガス・電気工事における道路舗装の破砕、硬質地盤の破砕、溝掘り、穴あけ；

(4) 建築工事 — 旧建物の解体、コンクリートの破砕、地盤の締固め；

(5) 道路・鉄道工事 — 道路開削用爆破、コンクリート舗装の破砕、高速道路の補修、ガードレール杭打ち、道路橋の解体。

新しい高効率油圧工具として、従来の空気圧衝撃工具と比較して、油圧式ロッカーブレーカーは一連の比類なき優位性を備えており、主に以下の点に現れます：

—— 大きな衝撃エネルギー。油圧式ロッカーブレーカーは、作業機械が供給する油圧および流量、ならびに押し出し力に応じてマッチングおよび設計が可能であり、衝撃エネルギーは一般に300～10,000ジュールである。現在世界最大の油圧式ロッカーブレーカーは、単発衝撃エネルギーとして30,000ジュールを発揮できる。

—— 高い作業効率：油圧式ロッカーブレーカーの作業効率は一般的に60～65％に達し、高性能タイプでは70％に達することもあるが、空気圧式工具の作業効率は20～30％にとどまる。

—— 省エネルギー：油圧式ロッカーブレーカーの作動媒体は再利用可能な高圧油圧油であり、同時にアキュムレータを装備している。一方、空気圧式工具の作動媒体は圧縮空気であり、圧縮工程で大量の熱エネルギーを消費するだけでなく、排気工程でも大量のエネルギーを損失する。

—— 低騒音：標準型油圧式ロッカーブレーカーの騒音レベルは95～98 dBであり、低騒音型では85～87 dBである。空気圧式工具は、圧縮ガスが排出される際の爆発的膨張音により、騒音が一律に100 dBを超える。今日のように環境保護要件が一層厳しくなっている社会において、油圧式ロッカーブレーカーは重要な価値を有している。

—— 良好な施工性と低保守コスト。油圧式ロッカーブレーカーはキャリア機械と連携して動作し、さまざまな空間角度での作業を非常に容易に実現できます。また、ロッカーブレーカーは完全密閉構造であり、部品の寿命が長く、保守作業も簡便で、総合的な運用コストが低いです。

1.2 油圧式ロッカーブレーカーの開発の歴史概要

20世紀初頭、人々は空気圧および油圧伝動を体系的に研究し、高出力伝達および制御が可能な油圧装置の積極的な開発に取り組んだ。1963年、ドイツのクルップ社が世界初の油圧振動装置に関する特許を出願した。1967年には、ハンノーバー見本市において、実用価値を備えた世界初の車載型油圧ロッカブレーカー「HM400」を展示した。これは当初、コンクリート舗装道路の破砕、基礎補修、硬質地盤への溝掘り、大規模な岩塊の採石などの基礎工事現場で使用された。フランスのモンタベルト社も1964年に世界初の手持ち式油圧ロッカブレーカー（BBHシリーズ）の特許を出願し、1969年にはBRHシリーズの油圧ロッカブレーカー製品を開発した。油圧ロッカブレーカーはその強力な機能と広範な応用可能性から、ヨーロッパや日本など各国で急速に注目され、急速に発展した。多くの企業が油圧振動機器の開発・設計・試験に多額の投資を行い、さまざまなサイズ・種類・機能を備えた油圧ロッカブレーカーが次々と登場した。応用分野は継続的に拡大し、技術性能は絶えず向上し、製品は不断に更新・置き換えられてきた。クルップ社は1985年に油圧ロッカブレーカー用振動減衰技術を導入し、1995年に振動減衰システムを改良し、1998年に摩耗保護技術「マラソン（Marathon）」を発表し、2000年には「ECO」と「マラソン（Marathon）」シリーズ製品を発売した。モンタベルト社は1987年に自己調整エネルギー機能を備えたBRVシリーズを発売し、市場需要の増加に対応して1992年に小型ロッカブレーカー「BRPシリーズ」を投入した。1978年にフィンランドで設立されたラマー社は歴史は浅いものの、油圧ロッカブレーカー分野における主導的企業へと成長した——設立直後から当時世界最大級のS600ロッカブレーカーを発売し、1981年に発売されたS2000は重量3トンであった。1986年のシリーズ製品では「一定打撃エネルギー（CBE：Constant Blow Energy）」原理を採用し、1991年には超静音タイプの「シティ（City）シリーズ」を発売した。さらに1995年に開発された「シティプロ（City Pro）」システムでは、作業者が打撃対象材質に応じて油圧ロッカブレーカーの性能を選択できるほか、水噴霧式粉塵抑制システムも搭載されている。日本のコナン社は1973年にクルップ社の技術を導入し、MKB油圧ロッカブレーカーの生産を開始した。その後、古河電工、帝釈、徳光などの日本企業が空気圧衝撃機器を基に油圧ロッカブレーカーの開発を始めた。NPK社は1985年に設立された。1984年に設立された韓国のスーサン社は、韓国における油圧ロッカブレーカーの急速な発展を牽引した。イタリアのインデコ社は1976年に設立され、1986年には岩石の硬度に応じて衝撃周波数および衝撃エネルギーを自動調整する「知能型油圧ロッカブレーカー」の開発を発表した……

現在、世界には30社以上の主要な油圧ロッカーブレーカー製造メーカーが存在します。原産地別に分類すると、欧州系、日本系、韓国系、および中国国内ブランドに分けられますが、その中で世界規模で販売されているブランドはごく少数に限られます。欧州系油圧ロッカーブレーカー製造メーカーの特徴は、製造・ブランド・サービスを一体として展開している点にあります。これらのメーカーは、強力な技術研究開発（R&D）能力を有するだけでなく、自社のマーケティングネットワークおよび顧客サービス体制も整備しています。各油圧ロッカーブレーカー製造メーカーは自社ブランド構築を重視しており、業界の集中度は高く、近年では業界を代表する3件の大規模な合併・再編が完了し、ラマー（トヨを含む）、アトラス・コプコ（クルップを含む）、およびドーサン社のモンタベルトという3大ブランドが形成されています。日本系油圧ロッカーブレーカー製造メーカーは欧州系メーカーと同様、一般的に自社のマーケティングネットワークを有し、同時に顧客へのサービス提供も行っています。各メーカーは自社ブランド構築を重視しており、業界の集中度は比較的高い水準にあります。全国規模で展開している企業は、古河電工、NPK、トク、テイサク、MKB、トヨ（既にラマー社が買収済み）、およびオカダの7社のみです。韓国系油圧ロッカーブレーカー製造メーカーの特徴は、製造・ブランド・サービスが分離している点にあり、全体として産業内の分業が比較的精緻化されており、多数の小規模部品製造工場が存在します。油圧ロッカーブレーカーの流通代理店は約100社に上りますが、一定規模を持つメーカーはスサン、ハンウー、デアモ、MSBなどごく少数にとどまります。表1-1は、2010年における主要な世界の油圧ロッカーブレーカー製造メーカーの年間生産台数の概要を示しています。

表1-1 2010年の主要グローバル油圧ロッカーブレーカー製造メーカーの年間生産量概要（中国を除く）

中国における油圧式クラッシャーの研究は、開始が遅かったわけではありません。すでに1970年代半ばには、北京鋼鉄学院、中南鉱山学院、長沙鉱山研究院などの国内の科学研究機関および大学がこの分野に参入していました。中国の研究者たちは油圧振動技術について深く研究を行い、多数の研究成果を挙げましたが、当時の国内油圧技術全体の発展が遅く、製造水準も比較的低かったため、製品開発において実質的なブレイクスルーは達成されませんでした。1980年代以降、中国の研究者たちは独自研究を進めるとともに、海外技術の導入も行い、鉱山分野において自国独自の特徴を持つ油圧式ロックスドリルおよび油圧式ストーンクラッシャーの開発を率先して行いました。また、国内の空気圧工具メーカーおよび建設機械メーカーも研究陣に加わり、例えば吉林通化空気圧工具廠、上海建設機械廠、瀋陽空気圧工具廠などが、それぞれ研究・試験を実施するための体制を整えました。しかし、生産技術の遅れと製品品質の不安定さにより、油圧式ロックスブレーカーの開発は限定的なものにとどまりました。1988年、ドイツのクルップ社が自社製品を携えて中国で『油圧式ロックスブレーカー製品展示会』を開催し、国内の科学研究機関および企業から200人以上が参加しました。その製品の強力な機能は参加者に大きな関心を呼び起こし、クルップ社の製品は中国市場への本格進出を果たしました。この機会を捉え、天津工学機械研究所およびハルビン工業大学がクルップ社製品の解析・研究を実施し、長治油圧部品廠および上海建設機械廠が自社製品の試作を開始しました。

1990年代半ばには、中国の急速な経済成長、都市の急激な変容、およびインフラ投資の増加に伴い、建設工事における機械化の程度はさらに向上を続けました。中国の油圧式ロッカーブレーカー市場は、歴史上最良の発展期を迎え、数多くの著名な外国企業が相次いで中国市場に進出しました。国内企業も競争に対応して台頭し、10年以上にわたる努力を経て、安徽精業（ジンイエ）、煙台愛徳、江蘇リボサイト、長治油圧などの著名な国内ブランドが徐々に形成されました。