JP2000176859A - 振動発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 種類の異なる作業を共に効率よく実施するこ
とのできる振動発生装置を提供することを解決課題とす
る。 【解決手段】 油圧シリンダ（２）に圧油を供給する油
圧回路中に、互いにリリーフ圧の異なるリリーフ弁（６
０，７０）を設け、作業に応じてこれらのリリーフ弁
（６０，７０）を選択するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は油圧シリンダ内で
ピストンを進退移動させることにより油圧シリンダで振
動を発生させて転圧や破砕を行なう振動発生装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図４は特願平７−２１４７０４号に記載
された従来の振動発生装置の油圧回路を示すものであ
る。

【０００３】振動発生装置１００は図示していない油圧
ショベルのアーム先端に接続するアタッチメント本体に
内蔵されている。振動発生装置１００は進退移動するピ
ストン１が内蔵された油圧シリンダ２を有している。ピ
ストン１は進退移動によりサーボ弁として機能する。図
４では、回路図として理解を容易にするため油圧シリン
ダ２とサーボ弁２ａとして示す。実際には油圧シリンダ
２とピストン１とによってサーボ弁２ａを形成するもの
であり、サーボ弁２ａを別体に形成しているものではな
い。

【０００４】振動発生装置１００を内蔵するアタッチメ
ント本体の先端部には転圧ユニットまたは破砕用ユニッ
ト（チゼル）を選択的に取り付けることができる。転圧
ユニットを取り付けたとき振動発生装置１００は転圧装
置となる。また、チゼルを取り付けたときに破砕装置
（ブレーカ）となる。

【０００５】油圧シリンダ２内には、ポンプ圧力室６、
反転圧力室７、補助反転圧力室８が形成されている。ピ
ストン１は中径部１ａおよび大径部１ｂおよび小径部１
ｃを有している。これら各部は、（小径部１ｃ）＜（中
径部１ａ）＜（大径部１ｂ）となるような外径を有して
いる。上記油圧シリンダ２ではピストン１を退行側（図
中において右側）に作用させる受圧面９の面積よりピス
トン１を進出側（図中において左側）に作用させる受圧
面１０の面積のほうが大きく形成されている。補助反転
圧力室８はピストン１を進出側に作用させる受圧面の面
積を大きくするために設けられたものである。

【０００６】油圧シリンダ２のポンプ圧力室６へはポン
プＰの吐出圧力が油路２３および油路２２を介して常時
供給される。反転圧力室７は油路２４を介して主切替弁
４０に接続され、さらに油路３０を介して作業種別切替
弁５０に接続されている。補助反転圧力室８は油路２５
を介して作業種別切替弁５０に接続されている。

【０００７】リリーフ弁７０はポンプＰから油路２２に
供給する油圧を制限するためのものである。

【０００８】サーボ弁２ａは、ピストン１のストローク
位置に応じてＡ位置もしくはＢ位置もしくはＣ位置をと
る。Ａ位置の場合、パイロット油路２６が油路２７に連
通する。Ｂ位置の場合、パイロット油路２６が油路２８
を介してポンプＰに連通する。Ｃ位置の場合、パイロッ
ト油路２６がタンクＴに連通する。

【０００９】主切替弁４０の一方の受圧面４１にはパイ
ロット油路２９を介してポンプ圧を作用させている。主
切替弁４０の他方の受圧面４２にはパイロット油路２６
の油圧を作用させている。パイロット油路２６の油圧が
作用する受圧面４２の受圧面積は他方のパイロット油路
２９の油圧が作用する受圧面４１の受圧面積より大きく
設定している。これは、サーボ弁２ａがＡ位置またはＢ
位置のとき、主切替弁４０を必ずＤ位置とするためであ
る。

【００１０】この主切替弁４０はパイロット油路２６お
よびパイロット油路２９の油圧によってＤ位置もしくは
Ｅ位置をとる。Ｄ位置では油路２７をポンプＰに連通す
るとともに、反転圧力室７に通じる油路２４をタンクＴ
に連通する。Ｅ位置では油路２７をタンクＴに連通する
とともに、反転圧力室７に通じる油路２４をポンプＰに
連通する。

【００１１】作業種別切替弁５０は、スイッチ５１によ
ってＧ位置もしくはＦ位置をとる。Ｇ位置では補助反転
圧力室８に通じる油路２５をタンクＴに接続する。Ｆ位
置では補助反転圧力室８に通じる油路２５を、反転圧力
室７につながる油路３０に連通する。つまり、上記作業
種別切替弁５０は反転圧力室７と補助反転圧力室８との
間の連通、非連通を選択するものである。例えば転圧作
業のように、より大きな転圧（打撃力）を得ようとする
場合には反転圧力室７と補助反転圧力室８との間を連通
させ、ピストン１を進出側に作用させる受圧面の面積を
増大する。一方、破砕作業のように、ピストン１の往復
移動速度（振動数）を速くしたい場合には反転圧力室７
と補助反転圧力室８との間の連通を絶つことによって受
圧面積を小さくし、小さい油量の変化で振動を得るよう
にする。

【００１２】図５は図４に示した振動発生装置１００を
転圧装置として用いた場合の概略構成を示すものであ
る。すなわち、図５では振動発生装置１００が図示して
いないアタッチメント本体に固定されている。アタッチ
メント本体は、例えば平行四節リンクを介してアタッチ
メント取付用ブラケットに連結され、さらにこのアタッ
チメント取付用ブラケットを介して油圧ショベルのアー
ム先端に姿勢変更可能に取り付けられている。したがっ
て、振動発生装置１００自体は上下方向に自由に移動す
ることができる。

【００１３】ピストン１の先端側には、転圧板３を備え
る転圧ユニット４が配されている。転圧ユニット４はバ
ネ５によってピストン１に押しつけられ、該ピストン１
と共に一体的に動作するものである。

【００１４】以下、この図５を参照しながら振動発生装
置１００の動作について説明する。なお、転圧作業を行
う場合には上述した理由から、作業種別切替弁５０をＦ
位置に切り替えた状態に保持しておく。つまり油路３０
および油路２５を介して反転圧力室７を補助反転圧力室
８に連通させ、ピストン１を進出側（図中において下
側）に作用させる受圧面の面積を大きくした状態に保持
する。

【００１５】まず、転圧ユニット４の転圧板３を地面に
接地した初期状態に配置する。この初期状態では振動発
生装置１００のピストン１が退行側（図中において上
側）のほぼストロークエンドにあり、サーボ弁２ａがＣ
位置となっている。

【００１６】上述した初期状態からポンプＰを駆動する
と、パイロット油路２６の油圧がタンクＴに連通し、主
切替弁４０がＥ位置となる。これにより、図５（ａ）に
示すように、ポンプＰからの油圧がポンプ圧力室６およ
び反転圧力室７および補助反転圧力室８に供給される。
これら圧力室６，７，８に同じ油圧が供給されると、受
圧面９，１０の相違により、ピストン１を地面に押す力
が発生する。このとき転圧板３は地面に当接しているの
で、まずピストン１に対して油圧シリンダ２が上昇す
る。その後、ピストン１が進出側のストロークエンドに
達した時点で図５（ｂ）に示すように、当該ピストン１
と共に転圧ユニット４が上昇（ジャンプ）する。

【００１７】この間、ピストン１が進出側のストローク
エンドに達すると、サーボ弁２ａがＡ位置を経てＢ位置
となり、これに伴って主切替弁４０はＤ位置となる。

【００１８】主切替弁４０がＤ位置となると、図５
（ｂ）に示すように、ポンプ圧力室６へはそのままポン
プＰからの油圧が供給される。反転圧力室７および補助
反転圧力室８の油はタンクＴに連通する。この結果、ピ
ストン１へは退行側に作用させる油圧のみとなる。

【００１９】したがって、油圧シリンダ２がジャンプし
た後においても、この油圧シリンダ２に対してピストン
１および転圧ユニット４が上昇し、その後ピストン１が
退行側のストロークエンドに達する。

【００２０】ピストン１が退行側のストロークエンドに
達すると、再びサーボ弁２ａがＣ位置となり、図５
（ｃ）に示すように、油圧が切り替わる。この結果、ポ
ンプＰからの油圧がポンプ圧力室６および反転圧力室７
および補助反転圧力室８に供給される。これにより、ピ
ストン１は再び図５（ｃ）に示すように油圧シリンダ２
内を進出側に移動する。この後、転圧板３が地面に到達
すると、この転圧板３を介して地面に転圧力が加えられ
る。

【００２１】この後、ピストン１が進出側のストローク
エンドに達すると、サーボ弁２ａが再びＢ位置となり、
これに伴って主切替弁４０がＤ位置となる。

【００２２】主切替弁４０がＤ位置となると、反転圧力
室７および補助反転圧力室８の油がタンクＴに連通し、
振動発生装置１００が初期状態に復帰する。

【００２３】以降、この動作を繰り返すことにより転圧
動作が行われる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】振動発生装置１００を
転圧装置として用いた場合には、油圧回路中の圧力によ
ってその破砕能力（打撃力）が決まる。したがって圧力
を高く設定したい要望がある。

【００２５】図４で示すリリーフ弁７０は振動発生装置
１００での最大圧力を決めるものである。すなわち、振
動発生装置１００の破砕能力はリリーフ弁７０の設定圧
によって決まる。

【００２６】振動発生装置１００を例えば油圧ショベル
に適用する場合、リリーフ弁７０は油圧ショベルの全油
圧回路中の最大圧力を決める安全弁を代用する場合が多
い。つまりこのとき、振動発生装置１００を破砕装置と
して用いる場合には最大の圧力によっての破砕を可能と
している。

【００２７】ところで、振動発生装置１００を転圧装置
として用いた場合には油圧回路中の圧力がそのジャンプ
高さを決める。

【００２８】上述した転圧装置では、圧力が高過ぎる場
合にはジャンプし過ぎる事態を生じる。ジャンプ高さが
大き過ぎる場合には、ピストン１が進出側のストローク
エンドに達しても地面に接しない状態を生じる。つまり
振動周波数が不規則になり、飛び過ぎ、空打ち、二度打
ち等が発生する。

【００２９】また油圧ショベル等の建設機械に用いられ
る油圧回路では、油温変化や、複合操作から単独操作へ
の切り替え時などの流量変動を原因として油圧回路中の
圧力に大きな変動を生じる場合がある。このため、効率
の良い転圧作業ができなくなる。

【００３０】したがって、リリーフ弁７０の設定圧を破
砕作業に合わせて高くした場合には転圧作業は著しく効
率が悪くなる。また、リリーフ弁７０の設定圧を転圧作
業に合わせて低くした場合には十分な破砕能力を得られ
ない。

【００３１】この発明は種類の異なる作業を共に効率よ
く実施することのできる振動発生装置を提供することを
解決課題とする。

【００３２】特には転圧装置として適用した場合にジャ
ンプ量を一定にし、安定した転圧周波数を確保できる振
動発生装置を提供することを解決課題とする。

【００３３】

【課題を解決するための手段および作用効果】請求項１
の発明では、油圧シリンダ（２）に圧油を供給し、ピス
トン（１）を軸方向に進退移動させることによって当該
油圧シリンダ（２）を振動させるようにした振動発生装
置において、前記油圧シリンダ（２）に圧油を供給する
油圧回路中に、所定のリリーフ圧を設定することにより
当該油圧回路の最大圧力を決める第１のリリーフ弁（７
０）と、この第１のリリーフ弁（７０）のリリーフ圧よ
りも低い第２のリリーフ圧を設定した第２のリリーフ弁
（６０）と、切替動作に応じて前記第２のリリーフ弁
（６０）の作動、非作動を選択する設定圧力選択手段
（１５０）とを設けたことを特徴とする。

【００３４】この請求項１の発明によれば、互いに設定
圧の異なる２つのリリーフ弁を設け、かつリリーフ圧の
低い第２のリリーフ弁の作動、非作動を選択するように
している。したがって、振動発生装置の油圧回路のリリ
ーフ圧を高圧、低圧の２段階に簡単に切り替えられこと
ができるようになる。

【００３５】よってこの発明では、１つの振動発生装置
を圧力の異なる各種作業に共用することができるように
なる。例えば油圧回路の圧力を高くすることが好ましい
破砕作業と、油圧回路の圧力を低くすることが好ましい
転圧作業とを１つの振動発生装置で使い分けることがで
きる。

【００３６】またリリーフ圧の低い第２のリリーフ弁を
作動状態にすれば、振動発生装置の油圧回路のリリーフ
圧が低めに設定されることになる。したがって、油温の
変化や供給流量の変動によって油圧が大きく変動した場
合にも、第２のリリーフ弁によって高い油圧がカットさ
れることになる。この結果、転圧作業において油圧変動
による空打ちや２度打ちなどを防止することができる。
つまり、安定した振動周波数で、効率のよい転圧作業を
行うことができる。

【００３７】請求項２の発明では、請求項１に記載の発
明において、前記油圧シリンダ（２）が、前記ピストン
（１）を一方側に向けて押すための受圧面積の大きな第
１圧力室（７）と、前記ピストン（１）を他方側に向け
て押し、かつ前記第１圧力室（７）より受圧面積の小さ
な第２圧力室（６）とを有し、前記第２圧力室（６）を
ポンプ（Ｐ）に連通するとともに、前記油圧シリンダ
（２）のピストン（１）位置に応じて前記第１圧力室
（７）をポンプ（Ｐ）およびタンク（Ｔ）のうちの一方
に交互に連通させる切替手段（１４０）を設けるように
している。

【００３８】この請求項２の発明によれば、油圧シリン
ダの受圧面積差を利用して振動発生装置を駆動するよう
にしている。したがって、確実で応答性の良い振動を発
生することができる。

【００３９】またこの発明では、１つの振動発生装置を
圧力の異なる各種作業に共用することができるようにな
る。例えば油圧回路の圧力を高くすることが好ましい破
砕作業と、油圧回路の圧力を低くすることが好ましい転
圧作業とを１つの振動発生装置で使い分けることができ
る。

【００４０】請求項３の発明では、請求項２に記載の発
明において、前記油圧シリンダ（２）の第１圧力室
（７）とタンク（Ｔ）とを連通する油路中に絞り（１４
４）を設けている。

【００４１】この請求項３の発明によれば、絞りによる
蓄圧効果により、第１圧力室をタンクに連通した際の圧
力低下が遅くなる。したがって、第１圧力室には残存圧
力が発生する。この結果、再び第１圧力室をポンプに連
通してピストンを進出側に押す際にピストンを立上がり
よく急作動することができる。この場合ピストンの移動
速度は速くなる。つまり破砕作業においては打撃力が、
転圧作業においては転圧力が大きくなる。

【００４２】請求項４の発明では、請求項２または請求
項３記載の発明において、前記油圧シリンダ（２）に前
記ピストン（１）を前記一方側に向けて押すための補助
圧力室（８）を設けるとともに、作業種別に応じて前記
補助圧力室（８）をタンク（Ｔ）に接続するかポンプ
（Ｐ）に接続するかの切替を行う作業種別切替手段（１
５０）を備えるようにしている。

【００４３】この請求項４の発明によれば、油圧シリン
ダにピストンを一方側に向けて押すための補助圧力室を
設け、この補助圧力室をタンクに接続するかポンプに接
続するかを切り替え可能にしているので、ピストンを一
方側に向けて押すための受圧面積の大小を作業に応じて
切り替えることができるようになる。

【００４４】ここで、振動発生装置におけるピストンの
往復移動速度（振動数）とその打撃力（破砕力・転圧
力）とは、作業の種類に応じて異なる。例えば振動発生
装置を破砕装置として用いる場合には、往復移動速度と
打撃力とはともに大きい方がよい。

【００４５】一方で転圧装置として用いる場合には往復
移動速度を抑えた方がよい。このとき打撃力は大きい方
がよいが、圧力が高過ぎては前述の通りジャンプし過
ぎ、また往復移動速度が上がってしまう。

【００４６】振動発生装置におけるピストンの往復運動
はピストンを一方側に向けて押すための受圧面積と流量
とによって決定される。流量が一定であれば受圧面積が
小さいほど往復速度が速くなる。

【００４７】また振動発生装置におけるピストンの移動
力はピストンを一方側に向けて押すための受圧面積と圧
力とによって決定される。圧力が一定であれば受圧面積
が大きいほどピストンの移動力が大きくなる。

【００４８】したがって、請求項４の発明のように補助
圧力室の接続をタンクとポンプとに切り替えるようにす
れば、１つの振動発生装置を用いて往復移動速度と打撃
力との両方の設定範囲を大きく広げることができる。し
たがって１つの振動発生装置を用いて転圧作業と破砕作
業とをいずれもより好適に行うことができる。

【００４９】請求項５の発明では、請求項４に記載の発
明において、前記作業種別切替手段（１５０）および前
記設定圧力選択手段（１５０）を同じ弁で共用するよう
にしている。

【００５０】この請求項５の発明によれば、作業種別切
替手段および前記設定圧力選択手段を同じ弁で共用する
ようにしているので、切り替えのための油圧回路を１つ
用意すればよい。したがって油圧回路を単純にすること
ができ、部品点数を低減することができる。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下、一実施の形態を示す図面に
基づいて本発明を詳細に説明する。図１は本発明に係る
振動発生装置の第１実施形態を示した油圧回路である。

【００５２】振動発生装置１００は図示しない油圧ショ
ベルのアーム先端に接続するアタッチメント本体に内蔵
されている。振動発生装置１００は進退移動するピスト
ン１が内蔵された油圧シリンダ２を有している。ピスト
ン１は進退移動によりサーボ弁として機能する。図１で
は、回路図として理解を容易にするために油圧シリンダ
２とサーボ弁２ａとして示す。実際には油圧シリンダ２
とピストン１とによってサーボ弁２ａを形成するもので
あり、サーボ弁２ａを別体に形成しているものではな
い。

【００５３】振動発生装置１００を内蔵するアタッチメ
ント本体の先端部には転圧ユニットまたは破砕用ユニッ
ト（チゼル）を選択的に取り付けることができる。転圧
ユニットを取り付けたとき振動発生装置１００は転圧装
置となる。また、チゼルを取り付けたときに破砕装置
（ブレーカ）となる。図１の場合は、振動発生装置１０
０に対して転圧作業用の転圧ユニット４が装填されてい
る。

【００５４】アタッチメント本体は、例えば例えば平行
四節リンクを介してアタッチメント取付用ブラケットに
連結され、さらにこのアタッチメント取付用ブラケット
を介して油圧ショベルのアーム先端に姿勢変更可能に取
り付けられている。したがって、振動発生装置１００自
体は図中において左右方向に自由に移動することができ
る。

【００５５】ピストン１の先端側には、転圧板３を備え
る転圧ユニット４が取り付けられている。転圧ユニット
４はバネ５によってピストン１に押しつけられ、該ピス
トン１と共に一体的に動作するものである。

【００５６】油圧シリンダ２には、ピストン１によりポ
ンプ圧力室６および反転圧力室７および補助反転圧力室
８を形成している。ピストン１は中径部１ａおよび大径
部１ｂおよび小径部１ｃを有している。これら各部は、
（小径部１ｃ）＜（中径部１ａ）＜（大径部１ｂ）とな
るような外径を有している。したがって上記油圧シリン
ダ２ではピストン１を退行側（図中において右側）に作
用させる受圧面９の面積よりも、ピストン１を進出側
（図中において左側）に作用させる受圧面１０の面積の
ほうが大きく形成されている。

【００５７】補助反転圧力室８はピストン１を進出側に
作用させる受圧面の面積を大きくして転圧力（打撃力）
を増すために設けられたものである。

【００５８】油圧シリンダ２のポンプ圧力室６は油路２
３および油路２２およびリリーフ弁７０を介してポンプ
Ｐに連通されている。すなわち、ポンプ圧力室６にはポ
ンプ圧が常に加えられている。反転圧力室７は油路２４
を介して主切替弁１４０に接続され、また油路３０を介
して作業種別切替弁１５０に接続されている。補助反転
圧力室８は油路２５を介して作業種別切替弁１５０に接
続されている。

【００５９】リリーフ弁７０は油圧回路の最大圧力を決
めるためのものである。

【００６０】サーボ弁２ａは、ピストン１のストローク
位置に応じてＡ位置もしくはＢ位置もしくはＣ位置をと
る。Ａ位置はピストン１が中立位置にあるときの状態で
ある。このＡ位置の場合、パイロット油路２６が油路２
７に連通する。Ｂ位置はピストン１が進出側（図中にお
いて左側）のストロークエンドに達したときの状態であ
る。このＢ位置の場合、パイロット油路２６が油路２８
を介してポンプＰに連通する。Ｃ位置はピストン１が退
行側（図中において右側）のストロークエンドに達した
ときの状態である。このＣ位置の場合、パイロット油路
２６がタンクＴに連通する。

【００６１】主切替弁１４０は４ポート２位置型の油路
切替弁である。主切替弁１４０の一方の受圧面１４１に
はパイロット油路２９を介してポンプ圧を作用させてい
る。主切替弁１４０の他方の受圧面１４２にはパイロッ
ト油路２６の油圧を作用させている。パイロット油路２
６の油圧が作用される受圧面１４２の受圧面積は他方の
受圧面１４１の受圧面積より大きく設定している。これ
は、サーボ弁２ａがＡ位置またはＢ位置のとき、主切替
弁４０を必ずＤ位置とするためである。

【００６２】前述したように、パイロット油路２６の油
圧はサーボ弁２ａの作用によってポンプ圧またはタンク
圧に切り替えられるようになっている。したがって、主
切替弁１４０はパイロット油路２６がポンプ圧になった
場合、受圧面１４２の受圧面積より受圧面１４１の受圧
面積が小さいのでＤ位置に切り替えられる。また、主切
替弁１４０はパイロット油路２６がタンク圧になった場
合、Ｅ位置に切り替えられる。Ｄ位置では油路２７をポ
ンプＰに連通するとともに、反転圧力室７に通じる油路
２４および作業種別切替弁１５０に通じる油路３０をそ
れぞれタンクＴに連通する。Ｅ位置では油路２７をタン
クＴに連通するとともに、反転圧力室７に通じる油路２
４および作業種別切替弁１５０に通じる油路３０をそれ
ぞれポンプＰに連通する。

【００６３】主切替弁１４０にはＤ位置に切り替えられ
たときにタンクＴに連通する油路１４３に絞り１４４が
形成している。

【００６４】作業種別切替弁１５０は５ポート２位置型
の油路切替弁である。この作業種別切替弁１５０は操作
レバー１５１によってＧ位置もしくはＦ位置をとる。Ｇ
位置の場合、補助反転圧力室２５に通じる油路２５をタ
ンクＴに連通する。残りのポートは閉じられる。Ｆ位置
の場合、ポンプＰにつながる油路１５３を第２リリーフ
弁６０に通じる油路１５２に連通する。また主切替弁１
４０に接続する油路３０を補助反転圧力室８に接続する
油路２５に連通する。油路３０は前述したように主切替
弁１４０の切り替え位置に応じてポンプＰまたはタンク
Ｔに連通する。このため、補助反転圧力室８もポンプＰ
またはタンクＴに連通する。つまり、上記作業種別切替
弁１５０は補助反転圧力室８を機能させるか否かを選択
するものである。例えば、振動発生装置を破砕装置とし
て用いる場合には、往復移動速度と打撃力とはともに大
きい方がよい。したがってＧ位置を選択し、補助反転圧
力室８を機能させないことでピストン１を進出側に向け
て押すための受圧面積を小さくする。一方で転圧装置と
して用いる場合には往復移動速度を抑えた方がよい。こ
のとき打撃力は大きい方がよいが、圧力が高過ぎては前
述の通りジャンプし過ぎ、また往復移動速度が上がって
しまう。したがってＦ位置を選択し、補助反転圧力室８
を機能させることでピストン１を進出側に向けて押すた
めの受圧面積を大きくする。

【００６５】このように、作業種別切替弁１５０によっ
て油圧シリンダ２の補助反転圧力室８を機能させるか否
かを切り替えることで、転圧作業と破砕作業とのそれぞ
れに適したサーボ弁２ａの振動を発生することができ
る。

【００６６】作業種別切替弁１５０を介してポンプＰに
連通される油路１５２には、第２リリーフ弁６０が設け
られている。この第２リリーフ弁６０の設定圧は、振動
発生装置１００を転圧装置として動作させた際に転圧装
置の飛び過ぎを制限して常に一定のジャンプ量が確保さ
れるような圧力に設定している。この設定圧は振動発生
回路全体としてのリリーフ弁７０の設定圧よりも低く設
定されている。なお、油圧ショベル全体の駆動油圧回路
では、車体全体としてのリリーフ弁７０を代用しても良
く、別に設けてもよい。別に設けた場合は第２リリーフ
弁６０の設定圧はこの車体全体としてのリリーフ弁の設
定圧より低く設定される。

【００６７】図２は振動発生装置１００を転圧装置とし
て適用した場合の油圧シリンダ２や転圧板３などの動き
を示すタイミングチャートである。図２（ａ）は油圧シ
リンダ２の地面からの高さの経時変化を示す。図２
（ｂ）は転圧板３（またはピストン１）の地面からの高
さの経時変化を示す。図２（ｃ）は転圧板３による地面
への打撃力を示す。

【００６８】以下、このタイミングチャートを参照しな
がら図１に示す振動発生装置１００の動作を説明する。
この場合、上述した理由から作業種別切替弁１５０をＦ
位置に切り替えた状態に保持しておく。つまり、補助反
転圧力室８を機能させることで、ピストン１を進出側に
作用させる受圧面積を大きくした状態に保持している。
またこのとき、油路１５２と油路１５３とが互いに連通
されるため、第２リリーフ弁６０が作動状態となり、振
動発生装置１００の最大圧力はリリーフ弁６０の設定圧
となる。

【００６９】まず、転圧板３を地面に接地した状態で振
動発生装置１００を初期状態に配置させる（時刻ｔ
0）。この初期状態では振動発生装置１００のピストン
１が退行側のストロークエンドにあり、サーボ弁２ａが
Ｃ位置となっている。

【００７０】上述した初期状態からポンプＰを駆動する
と、パイロット油路２６の油圧がタンクＴに連通し、主
切替弁１４０がＥ位置となる。これによりポンプ圧が油
路２３を経由して油圧シリンダ２のポンプ圧力室６に加
えられる。またポンプ圧は主切替弁１４０および油路２
４を経由して反転圧力室７に供給される。さらにポンプ
圧は油路１５３および作業種別切替弁１５０および油路
２５を介して補助反転圧力室８に供給される。

【００７１】前述したように、油圧シリンダ２はピスト
ン１を進出側（図中において左側）に作用させる受圧面
積のほうがピストン１を退行側（図中において右側）に
作用させる受圧面積より大きく形成されている。したが
って、ポンプ圧力室６および反転圧力室７および補助反
転圧力室８のそれぞれにポンプ圧が作用すると、ピスト
ン１を地面に押す力（打撃力）が発生する。このとき転
圧板３が地面に当接しているので、まずピストン１に対
して油圧シリンダ２が上昇する。その後、ピストン１が
進出側のストロークエンドに達した時点で当該ピストン
１と共に転圧ユニット４が上昇する（時刻ｔ1 ）。

【００７２】この間、ピストン１が進出側のストローク
エンドに達すると、サーボ弁２ａがＡ位置を経てＢ位置
に切り替わる。サーボ弁２ａがＢ位置となると、油路２
８とパイロット油路２６が連通し、ポンプ圧が主切替弁
１４０の一方の受圧面１４２に加えられる。ポンプ圧は
パイロット油路２９を介して主切替弁１４０の他方の受
圧面１４１にも加えられているが、受圧面１４２の面積
の方が大きいので、主切替弁１４０がＤ位置に切り替え
られる。

【００７３】主切替弁１４０がＤ位置となると、油圧シ
リンダ２のポンプ圧力室６へはそのままポンプＰからの
油圧が供給されるが、反転圧力室７および補助反転圧力
室８の油はタンクＴに連通する。すなわち、反転圧力室
７の油は油路２４および主切替弁１４０を経由してタン
クＴに連通する。また補助反転圧力室８の油は油路２５
および作業種別切替弁１５０および油路３０および主切
替弁１４０を経てタンクＴへ連通する。この結果、ピス
トン１へは退行側に作用させる油圧のみとなる。

【００７４】したがって、油圧シリンダ２が投入油圧に
よって決定される高さまでジャンプした後においても、
この油圧シリンダ２に対してピストン１および転圧ユニ
ット４が上昇し、その後ピストン１が退行側のストロー
クエンドに達する（時刻ｔ2）。

【００７５】ピストン１が退行側のストロークエンドに
達すると、再びサーボ弁２ａがＣ位置となり、油圧が切
り替わる。つまり、パイロット油路２６の油圧がタンク
Ｔにドレンされて主切替弁１４０がＥ位置となる。さら
にポンプ圧力室６および反転圧力室７および補助反転圧
力室８のそれぞれにポンプ圧が加えられ、ピストン１が
再び油圧シリンダ２内を進出側に移動する。

【００７６】この後、転圧板３が地面に到達すると、転
圧板３を介して地面に転圧力が加えられる（時刻ｔ3
）。

【００７７】またこの間、ピストン１が進出側のストロ
ークエンドに達すると、サーボ弁２ａがＢ位置となり、
これに伴って主切替弁１４０がＤ位置となり、油圧が切
り替わる。つまり、油圧シリンダ２のポンプ圧力室６へ
はそのままポンプＰからの油圧が供給されるが、反転圧
力室７および補助反転圧力室８の油はタンクＴに連通
し、ピストン１へは退行側に作用させる油圧のみとな
る。この結果、振動発生装置１００が初期状態に復帰す
る（時刻ｔ4 ）。

【００７８】以降、上述した動作が繰り返されることに
より、振動発生装置１００による転圧作業が行われる。

【００７９】このような転圧作業の最中に、温度変化や
流量変動などを原因として振動発生装置１００の油圧回
路に加えられる油圧が変動し、これにより油圧の異常な
上昇が発生したとする。

【００８０】しかしながら、上記振動発生装置１００で
は、作業種別切替弁１５０をＦ位置に操作すると、上述
した転圧作業の間、常にポンプＰからの圧油は第２リリ
ーフ弁６０を経てタンクＴに戻っている。つまり振動発
生装置１００の圧力はリリーフ弁６０の設定圧である。
したがって振動発生装置１００はポンプ圧の異常な上昇
が発生しても、第２リリーフ弁６０の設定圧以上の圧力
はこの第２リリーフ弁６０によって全てカットされる。
すなわち、常時第２リリーフ弁６０を作動するようなポ
ンプ流量を吐出するようにすれば、転圧ユニット４を常
時第２リリーフ弁６０の設定圧に対応する油圧で作動す
ることができる。

【００８１】したがって、図１の装置によれば、転圧ユ
ニット４のジャンプ高さを常に一定にすることができ、
安定した転圧周波数を確保することができる。

【００８２】また、図１の装置によれば、互いに設定圧
の異なる２つのリリーフ弁６０，７０を設け、設定リリ
ーフ圧の低い第２リリーフ弁６０の作動／非作動を作業
種別切替弁１５０によって選択するようにしている。し
たがって、振動発生装置１００の油圧回路のリリーフ圧
を高圧、低圧の２段階に簡単に切り替えられことができ
るようになる。これにより、図１の装置においては、１
つの振動発生装置１００を設定リリーフ圧の異なる各種
作業に共用することができるようになる。例えば往復移
動速度と打撃力とはともに大きい方がよい破砕作業と、
往復移動速度を抑えた方がよい転圧作業とを１つの振動
発生装置１００で使い分けることができる。また、第２
リリーフ弁６０を作動可能状態となるように選択すれ
ば、振動発生装置１００の油圧回路のリリーフ圧は低め
に設定されることになる。したがって、油温の変化や供
給流量の変動によって油圧変動が発生したとしても、リ
リーフ圧より高い油圧はカットされることになる。よっ
て、この場合は、振動周波数の低い転圧作業において、
油圧変動による空打ちや２度打ちなどを防止することが
できるので、安定した転圧周波数を確保することがで
き、効率のよい転圧作業ができる。

【００８３】また、図１の装置においては、油圧シリン
ダ２は受圧面積差を利用して振動させるようにしている
ので、確実で応答性の高い振動を発生させることが可能
となる。

【００８４】また、図１の装置においては、主切替弁１
４０のタンクＴに接続する油路１４３中に絞り１４４を
形成するようにしている。このため、蓄圧効果によって
反転圧力室７および補助反転圧力室８をタンクＴに連通
した際の圧力低下が遅くなる。したがって、反転圧力室
７および補助反転圧力室８には残存圧力が発生する。こ
の結果再び反転圧力室７および補助反転圧力室８をポン
プＰに連通してピストン１を進出側に向けて押す際に、
ピストン１を立上がりよく急作動することができる。ピ
ストン１の移動速度は速くなる。つまり破砕作業におい
ては打撃力が、転圧作業においては転圧力が大きくな
る。

【００８５】図３は本発明の他の実施形態を示す振動発
生装置の油圧回路図である。

【００８６】この図３に示す実施形態においては、作業
種別切替弁１５０にポンプ圧を導く経路を図１とは異な
らせている。すなわち、図３においては主切替弁１４０
から作業種別切替弁１５０への油路３０に新たにバイパ
ス油路１５５を設け、このバイパス油路１５５を介して
ポンプ圧を作業種別切替弁１５０に供給するようにして
いる。

【００８７】この図３に示す実施形態においても、図１
に示す実施形態と同様の作用効果を期待することができ
る。

【００８８】なお、図１または図３の実施形態では、第
２リリーフ弁６０の作動／非作動の切り替えを行なう弁
と、転圧作業および破砕作業の際に油路の切替を行う弁
とを、作業種別切替弁１５０によって共用するようにし
ている。したがって油圧回路を単純化し、部品点数を低
減することができる。しかしながら、これらを別々の弁
で構成するようにしてもよい。また、作業種別切替弁１
５０は、ソレノイドに電気指令を与えてその切り替えを
行なう電磁切替式としてもよい。また操作レバー１５１
はスイッチでもペダルでも良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態を示す振動発生装置の油圧
回路図。

【図２】油圧シリンダ、転圧板などの動きを示すタイミ
ングチャート。

【図３】この発明の他の実施形態を示す振動発生装置の
油圧回路図。

【図４】従来の振動発生装置の油圧回路図。

【図５】転圧装置の動きを説明する図。

【符号の説明】

１…ピストン、２…油圧シリンダ、２ａ…サーボ弁、３
…転圧板、４…転圧ユニット、６…ポンプ圧力室、７…
反転圧力室、８…補助反転圧力室、６０…第２リリーフ
弁、７０…リリーフ弁、１００…振動発生装置、１４０
…主切替弁、１５０…作業種別切替弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 布谷 貞夫 栃木県小山市横倉新田400 株式会社小松 製作所小山工場内 Ｆターム(参考） 2D058 AA16 CA03 CB03 CC17 CC26 CC30

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧シリンダ（２）に圧油を供給し、ピ
   ストン（１）を軸方向に進退移動させることによって当
   該油圧シリンダ（２）を振動させるようにした振動発生
   装置において、 前記油圧シリンダ（２）に圧油を供給する油圧回路中
   に、 所定のリリーフ圧を設定することにより当該油圧回路の
   最大圧力を決める第１のリリーフ弁（７０）と、 この第１のリリーフ弁（７０）のリリーフ圧よりも低い
   第２のリリーフ圧を設定した第２のリリーフ弁（６０）
   と、 切替動作に応じて前記第２のリリーフ弁（６０）の作
   動、非作動を選択する設定圧力選択手段（１５０）とを
   設けたことを特徴とする振動発生装置。
2. 【請求項２】 前記油圧シリンダ（２）は、 前記ピストン（１）を一方側に向けて押すための受圧面
   積の大きな第１圧力室（７）と、 前記ピストン（１）を他方側に向けて押し、かつ前記第
   １圧力室（７）より受圧面積の小さな第２圧力室（６）
   とを有し、 前記第２圧力室（６）をポンプ（Ｐ）に連通するととも
   に、 前記油圧シリンダ（２）のピストン（１）位置に応じて
   前記第１圧力室（７）をポンプ（Ｐ）およびタンク
   （Ｔ）のうちの一方に交互に連通させる切替手段（１４
   ０）を設けることを特徴とする請求項１記載の振動発生
   装置。
3. 【請求項３】 前記油圧シリンダ（２）の第１圧力室
   （７）とタンク（Ｔ）とを連通する油路中に絞り（１４
   ４）を設けたことを特徴とする請求項２記載の振動発生
   装置。
4. 【請求項４】 前記油圧シリンダ（２）に前記ピストン
   （１）を前記一方側に向けて押すための補助圧力室
   （８）を設けるとともに、 作業種別に応じて前記補助圧力室（８）をタンク（Ｔ）
   に接続するかポンプ（Ｐ）に接続するかの切替を行う作
   業種別切替手段（１５０）を備えることを特徴とする請
   求項２または請求項３記載の振動発生装置。
5. 【請求項５】 前記作業種別切替手段（１５０）および
   前記設定圧力選択手段（１５０）を同じ弁で共用するよ
   うにしたことを特徴とする請求項４記載の振動発生装
   置。