JP2006118150A

JP2006118150A - 油圧式作業具の戻り回路

Info

Publication number: JP2006118150A
Application number: JP2004304869A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Norita; 雅幸乗田; Makoto Mitsuhashi; 誠三ツ橋; Shiro Murakami; 志朗村上
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2004-10-19
Filing date: 2004-10-19
Publication date: 2006-05-11

Abstract

【課題】油圧式作業具としてブレーカを専用するかまたは他の作業具と互換性を有してブレーカを取付けて使用することのある油圧式作業機において、油温の上昇を防いで油圧機器の延命化を図ることができる油圧式作業具の戻り回路を提供する。
【解決手段】油圧式作業具３のコントロール弁４と油タンク２との間の油圧回路８にオイルクーラ９を設ける。油圧式作業具３の種類の如何に拘わらず戻り油がオイルクーラ９を通る油圧回路の構成とする。油圧式作業具３がブレーカである場合の戻り回路となる油圧式作業具３と前記オイルクーラ９との間の回路に、低圧アキュムレータ１０およびフィルタ１４を設ける。
【選択図】図４

Description

本発明は、油圧式作業具としてブレーカを専用するかまたは他の作業具と互換性を有してブレーカを取付けて使用することのある油圧式作業機において、ブレーカとして使用する場合に戻り回路となる回路における油圧機器保護のための構成に関する。

油圧式作業機において、コンクリート建築物や道路等の破砕に用いるものとしては、ブレーカ（油圧を利用してチゼルと称する鑿を上下振動させてコンクリートや岩石等を破砕するもの）、破砕機（建築物の大まかな破砕を行なうもので、２枚の可動爪を有し、破砕、切断を行うもの）や、小割り機（破砕機により破砕されたものを細かく破砕するもので、一般的には固定爪と可動爪とを有するもの）等がある。このうち、それぞれの油圧式作業具を専用する専用機として作業機を構成することもあるが、作業用アームの先端に各種の油圧式作業具を交換して取付けることにより、作業機本体の稼働性を高めることが行われる。

前記作業用アームの先端にブレーカを取付けてコンクリート等の破砕を行う場合、従来の作業機においては、ブレーカからの戻り油はコントロール弁をバイパスするバイパス回路を通して、オイルクーラに通すことなく、油タンクに直接戻すように構成している（例えば特許文献１参照）。

特開平５−７１１４２号公報

前記特許文献に記載の作業機においては、ブレーカからの戻り油を直接油タンクに戻しているため、作動油の温度が上昇する。そしてこの油温の上昇により、ゴムを使用する油圧ホースやパッキング等を劣化させ、油圧機器の寿命を短くするという問題点がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、ブレーカ専用またはブレーカを油圧式作業具として使用することのある油圧式作業機において、油温の上昇を防いで油圧機器の延命化を図ることができる油圧式作業具の戻り回路を提供することを目的とする。

請求項１の油圧式作業具の戻り回路は、油圧式作業具としてブレーカを専用するかまたは他の作業具と互換性を有してブレーカを取付けて使用することのある油圧式作業機において、
前記油圧式作業具のコントロール弁と油タンクとの間の油圧回路にオイルクーラを設け、
前記油圧式作業具の種類の如何に拘わらず戻り油が前記オイルクーラを通る油圧回路の構成を有することを特徴とする。

請求項２の油圧式作業具の戻り回路は、請求項１において、
前記油圧式作業具がブレーカである場合の戻り回路となる前記油圧式作業具と前記オイルクーラとの間の回路に、低圧アキュムレータを設けたことを特徴とする。

請求項３の油圧式作業具の戻り回路は、請求項１において、
前記油圧式作業具がブレーカである場合の戻り回路となる前記油圧式作業具と前記オイルクーラとの間の回路に、戻り油に混入した混入物を除去するフィルタを設けたことを特徴とする。

請求項４の油圧式作業具の戻り回路は、請求項１において、
前記油圧式作業具がブレーカである場合の戻り回路となる前記油圧式作業具と前記オイルクーラとの間の回路に、低圧アキュムレータおよび戻り油に混入した混入物を除去するフィルタを設けたことを特徴とする。

請求項５の油圧式作業具の戻り回路は、請求項３または４において、
前記油圧式作業具のコントロール弁にバイパス回路を設けると共に、前記フィルタを前記バイパス回路に設け、
ブレーカ使用時に低圧側となる油圧式作業具のポートと前記コントロール弁との間の回路に、ブレーカ使用時に低圧側となる油圧式作業具のポートの接続を、前記コントロール弁と前記バイパス回路との間で切換える切換弁を設けたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、油圧式作業具がブレーカである場合も、ブレーカの戻り油をオイルクーラに通して油タンクに戻すようにしたので、油温上昇による油圧機器の短命化を防止することができる。

請求項２の発明によれば、戻り回路におけるオイルクーラの上流側に低圧アキュムレータを設けたので、ブレーカに生じる油圧の脈動がこの低圧アキュムレータにより吸収され、オイルクーラの油圧の脈動による損傷を防止することができる。

請求項３の発明によれば、前記戻り回路におけるオイルクーラの上流側にフィルタを設けたので、戻り油に混入した混入物によりオイルクーラが損傷することを防止することができる。

請求項４の発明によれば、前記戻り回路におけるオイルクーラの上流側に低圧アキュムレータとフィルタを設けたので、オイルクーラの油圧の脈動による損傷と、戻り油に混入した混入物によるオイルクーラの損傷とを防止することができる。

請求項５の発明によれば、コントロール弁にバイパス管を設け、そのバイパス管に戻り油を通すようにしたので、ブレーカで混入する混入物がコントロール弁に入ってスプールの摺動面等を損傷することを防止することができる。また、油圧式作業具としてブレーカ以外のものを使用する場合には、ブレーカを使用する場合の油圧式作業具の低圧側ポートをコントロール弁に直接接続することができるので、フィルタによる流動抵抗なく油圧式作業具に作動油を供給することができる。

図１は本発明による油圧式作業具の戻り回路の一実施の形態を示す油圧回路図である。図１において、１は油圧源、２は油タンク、３は油圧式作業具（アタッチメント）、４は作業具３のコントロール弁であり、このコントロール弁４は通常は中立位置および左右の各切換位置を有する３位置切換弁でなる。５は油圧源１とコントロール弁４のポンプポートＰとを接続する油圧回路、６はコントロール弁４の二次側のポートＡと作業具３の一方のポートＣとを接続する油圧回路、７はコントロール弁４の二次側のポートＢと作業具３の他方のポートＤとを接続する油圧回路、８はコントロール弁４のタンクポートＴと油タンク２とを接続する油圧回路である。

９は前記油圧回路８に設けたオイルクーラであり、戻り油を冷却するものである。１０は前記油圧回路８にストップ弁１１を介して接続して設けた低圧アキュムレータであり、作業具３がブレーカである場合に生じる脈動を吸収するものである。

この油圧回路において、作業機本体に設けた作業用アーム（いずれも図示せず）に作業具３としてブレーカを専用の作業具あるいは他の作業具（例えば前記破砕機や小割り機等）と互換性を有して取付ける場合には、コントロール弁４のポンプポートＰを二次側ポートＡに連通させ、タンクポートＴを二次側ポートＢに連通させ、ストップ弁１１を開いてブレーカを作動させる。この作業において、ブレーカから出る作動油はすべてオイルクーラ９を通過するので、油温の上昇が防止され、油温上昇によるゴム等の劣化等による油圧機器の寿命の短命化を防止することができる。

また、作業具３として取付けたブレーカで作動油に生じる低圧側脈動（ポートＤに現れる脈動）は、低圧アキュムレータ１０に吸収されるので、オイルクーラ９の振動による損傷が防止される。

作業具３として破砕機や小割り機を取付けて作業を行う場合には、ストップ弁１１を閉じ、コントロール弁４のポンプポートＰ、タンクポートＴをそれぞれ二次側ポートＡ、Ｂに接続する接続態様と、ポンプポートＰ、タンクポートＴをそれぞれ二次側ポートＢ、Ａに接続する接続態様とで可動爪の開閉作業を行う。いずれの場合も戻り油はオイルクーラ９を通って油タンク２に戻り、油温の上昇を防止することができる。

図２は本発明の他の実施の形態である。図２において、１２は前記油圧回路６にストップ弁１３を介して接続して設けた高圧アキュムレータであり、作業具３がブレーカである場合に生じる高圧側脈動を吸収してコントロール弁４の損傷を防止するものである。１０は前記油圧回路７にストップ弁１１を介して接続して設けた低圧アキュムレータであり、作業具３がブレーカである場合に生じる脈動を吸収するものである。１４は前記油圧回路７に設けたフィルタである。

この油圧回路において、作業具３がブレーカである場合には、前述したように、コントロール弁４のポンプポートＰを二次側ポートＡに連通させ、タンクポートＴを二次側ポートＢに連通させ、ストップ弁１１、１３を開いてブレーカを作動させる。この作業において、ブレーカから出る作動油はすべてオイルクーラ９を通過するので、油温の上昇が防止され、油温上昇によるゴム等の劣化等による油圧機器の短命化を防止することができる。

また、ブレーカで作動油に生じる高圧側脈動（ポートＣに現れる脈動）は、高圧アキュムレータ１２に吸収され、高圧側脈動によるコントロール弁４の損傷が防止される。また、ブレーカで作動油に生じる低圧側脈動（ポートＤに現れる脈動）は、低圧アキュムレータ１０に吸収され、低圧側脈動によるフィルタ１４、コントロール弁４およびオイルクーラ９の損傷が防止される。

また、ブレーカである場合に混入しやすい混入物は、フィルタ１４により除去されるので、混入物によるコントロール弁４やオイルクーラ９への悪影響を防止することができる。

作業具３として破砕機や小割り機を取付けて作業を行う場合には、コントロール弁４のポンプポートＰ、タンクポートＴを二次側ポートＡ、Ｂに接続する接続態様と、ポンプポートＰ、タンクポートＴを二次側ポートＢ、Ａに接続する接続態様とで可動爪の開閉作業を行う。ここで、低圧アキュムレータ１０のストップ弁１１は閉じておくことにより、高圧が低圧アキュムレータ１０にかからないようにしてその破損を防止する。また、高圧アキュムレータ１２のストップ弁１３も閉じて作業を行う。このような破砕機等を使用する場合も戻り油はオイルクーラ９を通って油タンク２に戻り、油温の上昇を防止することができる。

図３は本発明の他の実施の形態であり、コントロール弁４にバイパス回路１５を設け、このバイパス回路１５にフィルタ１４を設けたものである。１６は前記コントロール弁４の二次側ポートＢと作業具３のポートＤとを接続する油圧回路７と前記バイパス回路１５との接続点に設けた三方切換弁である。この三方切換弁１６は、作業具３のポートＤに接続されるポートＥを、前記バイパス回路１５に接続されるポートＦに連通させるか、または前記ポートＥをコントロール弁４側ポートＧに連通させるという接続の切換えを行うものである。

図３の回路において、作業具３としてブレーカを取付けて作業を行う場合、コントロール弁４のポンプポートＰ、タンクポートＴをそれぞれ二次側ポートＡ、Ｂに連通させる。また、三方切換弁１６は、作業具３のポートＤ（ブレーカ使用時に低圧側となるポート）に接続されるポートＥを、前記バイパス回路１５に接続されるポートＦに連通させ、ポートＧはポートＥ、Ｆと遮断する。また、ストップ弁１１、１３を開いてアキュムレータ１０、１２を作動状態にしてブレーカを作動させる。

この作業において、ブレーカから出る作動油はすべてバイパス回路１５およびオイルクーラ９を通過するので、油温の上昇が防止され、油温上昇によるゴム等の劣化等による油圧機器の短命化を防止することができる。

また、ブレーカで作動油に生じる高圧側脈動（ポートＣに現れる脈動）は、高圧アキュムレータ１２に吸収され、コントロール弁４への悪影響が防止される。また、ブレーカで作動油に生じる低圧側脈動（ポートＤに現れる脈動）は、低圧アキュムレータ１０に吸収され、低圧側脈動によるフィルタ１４、コントロール弁４およびオイルクーラ９の損傷が防止される。

また、ブレーカである場合に混入しやすい混入物は、フィルタ１４により除去されるので、混入物によるオイルクーラ９の損傷を防止することができる。また、戻り油はバイパス回路１５を通過するので、戻り油に混入する混入物によるコントロール弁４の損傷を防止することができる。

作業具３として破砕機や小割り機を取付けて作業を行う場合には、ストップ弁１１、１３を閉じ、三方切換弁１６のポートＧとＥとを連通させ、ポートＦはポートＥ、Ｇに対して遮断する。また、コントロール弁４のポンプポートＰ、タンクポートＴを二次側ポートＡ、Ｂに接続する接続態様と、ポンプポートＰ、タンクポートＴを二次側ポートＢ、Ａに接続する接続態様とで可動爪の開閉作業を行う。いずれの場合も戻り油はオイルクーラ９を通って油タンク２に戻る。

また、作業具３としてブレーカや破砕機や小割り機を取付けて作業を行う場合、油圧式作業具３のポートＤをコントロール弁４に直接接続することができるので、フィルタ１４による流動抵抗なく油圧式作業具に作動油を供給することができる。

図４は本発明の他の実施の形態であり、図３の構成と異なるところは、前記低圧アキュムレータ１０を前記コントロール弁４とオイルクーラ９との間の戻り回路である油圧回路８に設けたものである。この実施の形態は、コントロール弁４は低圧側脈動による影響を受けにくいことを考慮に入れてこのような低圧アキュムレータ１０の配置としたものであり、本実施の形態においても図２の油圧回路とほぼ同様に効果をあげることができる。また、この実施の形態においては、低圧アキュムレータ１０がコントロール弁４の下流に設けてあるので、破砕機や小割り機を作業用アームに取付けて作業を行う場合にも低圧側の脈動を吸収することができる。

本発明による油圧式作業具の戻り回路の一実施の形態を示す油圧回路図である。本発明による油圧式作業具の戻り回路の他の実施の形態を示す油圧回路図である。本発明による油圧式作業具の戻り回路の他の実施の形態を示す油圧回路図である。本発明による油圧式作業具の戻り回路の他の実施の形態を示す油圧回路図である。

符号の説明

１：油圧源、２：油タンク、３：作業具、４：コントロール弁、５〜８：油圧回路、９：オイルクーラ、１０：低圧アキュムレータ、１１、１３：ストップ弁、１２：高圧アキュムレータ、１４：フィルタ、１５：バイパス回路、１６：三方切換弁

Claims

油圧式作業具としてブレーカを専用するかまたは他の作業具と互換性を有してブレーカを取付けて使用することのある油圧式作業機において、
前記油圧式作業具のコントロール弁と油タンクとの間の油圧回路にオイルクーラを設け、
前記油圧式作業具の種類の如何に拘わらず戻り油が前記オイルクーラを通る油圧回路の構成を有することを特徴とする油圧式作業具の戻り回路。
請求項１に記載の油圧式作業具の戻り回路において、
前記油圧式作業具がブレーカである場合の戻り回路となる前記油圧式作業具と前記オイルクーラとの間の回路に、低圧アキュムレータを設けたことを特徴とする油圧式作業具の戻り回路。
請求項１に記載の油圧式作業具の戻り回路において、
前記油圧式作業具がブレーカである場合の戻り回路となる前記油圧式作業具と前記オイルクーラとの間の回路に、戻り油に混入した混入物を除去するフィルタを設けたことを特徴とする油圧式作業具の戻り回路。
請求項１に記載の油圧式作業具の戻り回路において、
前記油圧式作業具がブレーカである場合の戻り回路となる前記油圧式作業具と前記オイルクーラとの間の回路に、低圧アキュムレータおよび戻り油に混入した混入物を除去するフィルタを設けたことを特徴とする油圧式作業具の戻り回路。
請求項３または４に記載の油圧式作業具の戻り回路において、
前記油圧式作業具のコントロール弁にバイパス回路を設けると共に、前記フィルタを前記バイパス回路に設け、
ブレーカ使用時に低圧側となる油圧式作業具のポートと前記コントロール弁との間の回路に、ブレーカ使用時に低圧側となる油圧式作業具のポートの接続を、前記コントロール弁と前記バイパス回路との間で切換える切換弁を設けたことを特徴とする油圧式作業具の戻り回路。