JP2007298073A - 油圧駆動装置及び同装置を備えた挟み処理装置 - Google Patents

油圧駆動装置及び同装置を備えた挟み処理装置 Download PDF

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Abstract

【課題】設計の自由度が高く、かつ、主たる油圧ポンプの容量を特に大きくせずに有効な増速ができる油圧駆動装置を提供する。
【解決手段】主油圧ポンプ50の吐出油により油圧モータ52Aを駆動する。この油圧モータ52Aの出力軸には補助油圧ポンプ52Bの入力軸を連結し、前記油圧モータ52Aの作動により前記補助油圧ポンプ52Bを駆動してタンクから油を吸入させる。この補助油圧ポンプ52Bの吐出油と前記油圧モータ52Aからの流出油とを合流させて油圧アクチュエータ40A,40Bに供給する。
【選択図】図3

Description

本発明は、破砕機やプレス機等の挟み処理装置を油圧シリンダ等の油圧アクチュエータによって駆動するための技術に関する。
従来、油圧アクチュエータを用いて開閉駆動される挟み処理装置として、例えば作業機械のアタッチメント支持部の先端に取付けられる破砕機が知られている。この破砕機は、前記アタッチメント支持部に取付けられる破砕機本体と、この破砕機本体に回動可能に連結される一対の破砕アームとを備え、これらの破砕アームは互いに逆向きに回動することにより開閉する。そして、その閉じ方向の作動時に当該破砕アーム同士の間に処理物を挟み込んでこれを破砕処理する。
前記油圧アクチュエータは、前記破砕アームを開閉駆動するために用いられる。その駆動速度が高いほど、作業効率は高くなる。しかし、前記油圧アクチュエータ及び破砕アームの駆動速度は、前記油圧アクチュエータに作動油を供給する主油圧ポンプの容量や吐出圧により決まってしまう。従って、その限られたポンプ容量やポンプ吐出圧でより高い駆動速度を得るためには、前記主油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとの間に増速器を介在させることが必要となる。
その具体的手段として、例えば下記特許文献1には、駆動対象である油圧シリンダのヘッド側室とロッド側室との面積差を利用して、前記ロッド側室から流出する戻り油の一部を供給側に還元する再生回路を構築することにより、前記ヘッド側室への供給流量を増やす増速器が開示されている。
特開平10−169213号公報
前記特許文献1に示される増速器は、次のような理由により設計の自由度が非常に狭いという課題がある。
1)油圧シリンダのヘッド側室とロッド側室との面積差を利用するものであるので、その使用は油圧シリンダの伸張時に限られる。従って、油圧シリンダの収縮方向の駆動や油圧シリンダ以外の油圧アクチュエータの駆動には適用が困難である。
2)前記油の再生量は限られており、増速率を設定できる範囲がきわめて狭い。
本発明は、このような事情に鑑み、設計の自由度が高く、かつ、主たる油圧ポンプの容量を特に大きくせずに有効な増速ができる油圧駆動装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段として、本発明は、油圧アクチュエータと、主油圧ポンプと、この主油圧ポンプを前記油圧アクチュエータに接続して当該油圧アクチュエータを作動させる油圧回路とを備えた油圧駆動装置であって、前記油圧回路は、前記主油圧ポンプの吐出油が供給されることにより作動する油圧モータと、この油圧モータの出力軸に入力軸が連結され、当該油圧モータにより駆動されてタンク内の油を吸入して吐出する補助油圧ポンプと、前記主油圧ポンプの吐出油を前記油圧モータに導入する導入部と、前記油圧モータから流出する油及び前記補助油圧ポンプの吐出油を合流させて前記油圧アクチュエータに導く合流部と、前記油圧アクチュエータから流出する油をタンクに戻す戻し部とを含むものである。
この構成によれば、前記主油圧ポンプから前記油圧モータに当該主油圧ポンプの吐出油が供給されることにより、当該油圧モータが作動して当該油圧モータに連結されている補助油圧ポンプを駆動する。この駆動により、当該補助油圧ポンプはタンク内の作動油を吸入し、吐出する。そして、この補助油圧ポンプが吐出する油と前記油圧モータから流出する油とが合流して前記油圧アクチュエータに供給されることにより、前記主油圧ポンプの容量の拡大を伴うことなく、前記油圧アクチュエータに供給される流量の増大が可能になる。従って、前記主油圧ポンプの容量が限られていても当該油圧アクチュエータを有効に増速駆動することが可能である。
しかも、前記特許文献1に記載された再生回路と異なり、本発明に係る増速機構は油圧アクチュエータの種類や駆動方向による適用の制限を受けない。また、前記油圧モータ及び前記補助油圧ポンプの選定によって増速比を変えられるので、その設定の自由度も比較的高い。
例えば、前記合流部に、合流した油を前記油圧アクチュエータの一方の入力ポートに供給する第1の供給位置と、合流した油を前記油圧アクチュエータの他方の入力ポートに供給する第2の供給位置とを有する合流供給切換弁を備えることにより、前記油圧アクチュエータの双方向の駆動について前記油圧モータ及び前記補助油圧ポンプによる増速効果を得ることができる。
前記油圧モータ及び前記補助油圧ポンプは、それぞれモータ及びポンプとしてのみ用いられる専用のものでもよいが、前記油圧モータ及び前記補助油圧ポンプとして相互に兼用可能な第1のポンプモータ及び第2のポンプモータを備え、前記導入部は、前記第1のポンプモータの入口側を前記主油圧ポンプに接続して前記第2のポンプモータの入口側をタンクに接続する第1の導入位置と、前記第2のポンプモータの入口側を前記主油圧ポンプに接続して前記第1のポンプモータの入口側をタンクに接続する第2の導入位置とに切換えられる導入切換弁を備え、前記合流供給切換弁は、この合流供給切換弁を前記第1の供給位置に切換えるためのパイロット圧が入力される第1のパイロット部と、この合流供給切換弁を前記第2の導入位置に切換えるためのパイロット圧が入力される第2のパイロット部とを有するパイロット切換弁であり、前記第1のパイロット部が前記第1のポンプモータの入口側に接続され、前記第2のパイロット部が前記第2のポンプモータの入口側に接続されているものが、より好適である。
この装置によれば、前記導入切換弁の導入位置の切換によって、前記第1のポンプモータ及び前記第2のポンプモータをそれぞれ油圧モータと補助油圧ポンプとに兼用しながら前記合流供給切換弁の位置切換をすることができ、これにより、油圧アクチュエータの双方向の駆動について前記両ポンプモータによる増速効果を発揮させることができる。
具体的に、前記導入切換弁が前記第1の導入位置に切換えられると、前記主油圧ポンプの吐出油が前記第1のポンプモータに導入されることにより当該第1のポンプモータが前記油圧モータとして機能し、この第1のポンプモータに第2のポンプモータが連動して前記補助油圧ポンプとして機能する。その一方、前記第1のポンプモータに供給される油の一部が前記合流供給切換弁の第1のパイロット部に供給されることにより当該合流供給切換弁が前記第1の供給位置に切換えられる。その結果、前記第1のポンプモータからの流出油と前記第2のポンプモータの吐出油との合流油が前記油圧アクチュエータの一方の入力ポートに供給される。
これに対し、前記導入切換弁が前記第2の導入位置に切換えられると、前記主油圧ポンプの吐出油が前記第2のポンプモータに導入されることにより当該第2のポンプモータが前記油圧モータとして機能し、この第2のポンプモータに前記第1のポンプモータが連動して前記補助油圧ポンプとして機能する。その一方、前記第2のポンプモータに供給される油の一部が前記合流供給切換弁の第2のパイロット部に供給されることにより当該合流供給切換弁が前記第2の供給位置に切換えられる。その結果、前記第2のポンプモータからの流出油と前記第1のポンプモータの吐出油との合流油が前記油圧アクチュエータの一方の入力ポートに供給される。
前記油圧回路は、さらに、前記油圧モータ及び前記補助油圧ポンプを迂回して前記油圧アクチュエータに前記主油圧ポンプの吐出油を導くためのバイパス油路を含むとともに、前記油圧モータの入口側の油圧が一定以上の場合に前記主油圧ポンプの吐出油を前記バイパス油路側に導くバイパス切換弁を含むものであることが、より好ましい。
この構成によれば、前記油圧アクチュエータの駆動負荷が上昇して前記油圧モータの入口側の油圧が一定以上になったときに、前記主油圧ポンプの吐出油が前記油圧モータ及び前記補助油圧ポンプを含む増速機構を迂回するバイパス油路を通じて直接油圧アクチュエータに供給されることにより、増速運転よりも駆動力の確保を優先した運転に切換えられることになる。
また本発明は、油圧アクチュエータと、主油圧ポンプと、この主油圧ポンプの吐出油により前記油圧アクチュエータを駆動するための油圧回路とを備えた油圧駆動装置であって、前記油圧回路は、前記主油圧ポンプの吐出油が供給されることにより作動する増速用油圧モータと、この増速用油圧モータよりも大きな容量を有し、当該増速用油圧モータの出力軸に入力軸が連結され、当該増速用油圧モータにより駆動されてタンク内の油を吸入して吐出する増速用油圧ポンプと、この増速用油圧ポンプの吐出油を前記油圧アクチュエータに供給する供給部と、前記油圧アクチュエータから流出する油をタンクに戻す戻し部とを含むものである。
この構成によれば、前記主油圧ポンプから前記増速用油圧モータに当該主油圧ポンプの吐出油が供給されることにより、当該増速用油圧モータに連結されている増速用油圧ポンプが作動してタンク内の作動油を吸入し、前記油圧アクチュエータに向けて吐出する。しかも、この増速用油圧ポンプの容量は前記増速用油圧モータの容量よりも大きいので、前記主油圧ポンプの吐出油が前記油圧アクチュエータに直接供給される場合よりも大きな流量で当該油圧アクチュエータに油が供給される。従って、前記主油圧ポンプの容量が限られていても、前記油圧アクチュエータに大流量で作動油を供給することができ、これにより当該油圧アクチュエータを有効に増速駆動することができる。
この発明に係る増速機構も、前記特許文献1に記載された再生回路と異なり、油圧アクチュエータの種類や駆動方向による適用の制限を受けない。また、前記増速用油圧モータと前記増速用油圧ポンプの容量比によって増速比を変えられるので、その設定の自由度も比較的高い。
例えば、前記供給部に、前記増速用油圧ポンプの吐出油を前記油圧アクチュエータの一方の入力ポートに供給する第1の供給位置と、前記増速用油圧ポンプの吐出油を前記油圧アクチュエータの他方の入力ポートに供給する第2の供給位置とを有する供給切換弁を備えることにより、前記油圧アクチュエータの双方向の駆動について前記油圧モータ及び前記補助油圧ポンプによる増速効果を得ることができる。
さらに、前記増速用油圧モータは増圧用油圧ポンプとして兼用可能な小容量ポンプモータであり、前記増速用油圧ポンプは増圧用油圧モータとして兼用可能な大容量ポンプモータであって、前記導入部が、前記小容量ポンプモータの入口側を前記主油圧ポンプに接続して前記大容量ポンプモータの入口側をタンクに接続する増速用導入位置と、前記大容量ポンプモータの入口側を前記主油圧ポンプに接続して前記小容量ポンプモータの入口側をタンクに接続する増圧用導入位置とを有する入口側切換弁を含み、前記供給部が、前記大容量ポンプモータの出口側を前記油圧アクチュエータ側に接続して前記小容量油圧ポンプの出口側をタンク側に接続する増速用供給位置と、前記小容量ポンプモータの出口側を前記油圧アクチュエータ側に接続して前記大容量油圧ポンプの出口側をタンク側に接続する増圧用供給位置とを有する出口側切換弁を含むものであれば、前記増速機能に加えて増圧機能を併せもつ装置を構築することが可能である。
すなわち、この装置によれば、前記導入部の入口側切換弁が前記増速用導入位置に切換えられて前記供給部の出口側切換弁が前記増速用供給位置に切換えられることにより、前記主油圧ポンプの吐出油が小容量ポンプモータに供給され、この小容量ポンプモータが増速用油圧モータとして前記大容量ポンプモータを作動させ、この大容量ポンプモータが増速用油圧ポンプとしてタンク内の油を前記油圧アクチュエータに給送する一方、前記導入部の入口側切換弁が前記増圧用導入位置に切換えられて前記供給部の出口側切換弁が前記増圧用供給位置に切換えられることにより、前記主油圧ポンプの吐出油が大容量ポンプモータに供給され、この大容量ポンプモータが増圧用油圧モータとして前記小容量ポンプモータを作動させ、この小容量ポンプモータが増圧用油圧ポンプとしてタンク内の油を前記油圧アクチュエータに給送することになる。
さらに、この装置において、前記主油圧ポンプの吐出圧が一定以上のときにのみ、前記入口側切換弁を前記増圧用導入位置に切換え、かつ、前記出口側切換弁を前記増圧用供給位置に切換える弁切換手段を備えたものでは、実際の油圧アクチュエータの駆動負荷に応じて前記油圧回路が前記増速機能を発揮する状態と前記増圧機能を発揮する状態とに自動的に切換えられる。すなわち、前記油圧アクチュエータの駆動負荷が比較的低くて前記主油圧ポンプの吐出圧が一定未満のときには、前記入口側切換弁及び出口側切換弁がそれぞれ増速用導入位置及び増速用供給位置を保つことにより、前記小容量ポンプモータが増速用油圧モータとして機能しかつ前記大容量ポンプモータが増速用油圧ポンプとして機能する一方、前記油圧アクチュエータの駆動負荷が上昇して前記主油圧ポンプの吐出圧が一定以上になると、前記入口側切換弁及び出口側切換弁がそれぞれ増圧用導入位置及び増圧用供給位置に切換えられることにより、前記大容量ポンプモータが増圧用油圧モータとして機能しかつ前記小容量ポンプモータが増圧用油圧ポンプとして機能する。
より具体的には、前記入口側切換弁が、前記増速用導入位置を保持するとともに、その保持力に抗してこの入口側切換弁を前記増圧用導入位置に切換えるためのパイロット圧が入力される増圧用パイロット部をもつパイロット切換弁であり、前記出口側切換弁が、前記増速用供給位置を保持するとともに、その保持力に抗してこの出口側切換弁を前記増圧用供給位置に切換えるためのパイロット圧が入力される増圧用パイロット部をもつパイロット切換弁であり、前記弁切換手段が、前記入口側切換弁及び前記出口側切換弁の増圧用パイロット部を前記主油圧ポンプの吐出側に接続する増圧切換用パイロットラインと、このパイロットラインに設けられ、一次側圧力が一定以上の場合にのみ開弁する圧力弁とを含むものが、好適である。
この構成によれば、前記入口側切換弁及び前記出口側切換弁の切換手段として共通のパイロットライン及び圧力弁を用い、前記主油圧ポンプの吐出側の圧力を前記入口側切換弁及び前記出口側切換弁のパイロット圧として利用することにより、簡単な構成で前記導入切換弁の切換動作及び前記出口側切換弁の切換動作を実際の油圧アクチュエータの駆動負荷に応じて確実に連動させることができる。
また本発明は、互いに接離する方向である開閉方向に相対移動してその閉じ向きの移動時に処理物を挟み込む第1の挟み部材及び第2の挟み部材と、これらの挟み部材を開閉駆動するための請求項1〜8のいずれかに記載の油圧駆動装置とを備え、この油圧駆動装置の油圧アクチュエータが作動することにより前記両挟み部材が前記開閉方向に相対移動するようにこれらの挟み部材の少なくとも一方と前記油圧駆動装置の油圧アクチュエータとが連結されている挟み処理装置である。
この装置によれば、前記油圧駆動装置の増速機構(油圧モータと補助油圧ポンプとの組合せ、または、増速用油圧モータと増速用油圧ポンプとの組合せ)を利用して、前記油圧アクチュエータを増速駆動することにより、前記両挟み部材を迅速に開閉させることができる。
この挟み処理装置としては、前記各挟み部材が、その間に前記処理物を挟み込むことにより当該処理物を破砕する破砕部材である破砕機や、金型間に処理物を挟み込んでプレス処理するプレス装置等に適用することができる。
前記破砕機としては、前記各挟み部材が前記開閉方向に相対移動可能となるように連結される装置本体を備え、この装置本体が、先端が移動可能なアタッチメント支持部を備える作業機械の当該アタッチメント支持部の先端に取付けられる取付部を有するものが、好適である。この構成によれば、前記アタッチメント支持部の作動により前記挟み処理装置を処理対象へ円滑に移送することができる。
また本発明は、前記挟み処理装置と、この挟み処理装置の装置本体の取付部が取付けられる被取付部を先端に有するアタッチメント支持部と、このアタッチメント支持部を当該アタッチメント支持部の先端が移動可能となるように支持する機体とを備え、前記機体または前記アタッチメント支持部に前記挟み処理装置の油圧回路及びこの油圧回路に接続される油圧ポンプが搭載されている作業機械である。
以上のように、本発明によれば、主油圧ポンプの吐出油によってこれとは別の油圧ポンプ(補助油圧ポンプや増速用油圧ポンプ)を作動させることにより、設計の自由度の高い構成で、前記主油圧ポンプの容量を特に大型化せずに有効な増速を行うことができる効果がある。
本発明の第1の実施の形態を図1〜図3を参照しながら説明する。
前記図1が示す作業機械は、走行可能な機体10と、アタッチメント支持部とを備える。このアタッチメント支持部は、前記機体10に起伏可能かつ旋回可能に設けられるブーム12と、このブーム12の先端に水平軸回りに回動可能に連結されるアーム14とにより構成される。このアーム14の先端は、前記ブーム12の起伏動作及び回動動作と前記アーム14の回動動作との複合により、自在に移動することが可能である。そして、このアーム14の先端に水平軸回りに回動可能となるように、かつ、着脱自在に、破砕機16が取付けられている。
図2に示されるように、前記破砕機16は、破砕機本体20を備える。この破砕機本体20は、前記アーム14の先端に取付けられるアーム連結部18と、このアーム連結部18に回転駆動機構19を介して相対回転可能に連結される支柱部24とを有する。
前記回転駆動機構19は、円板状の一対の基板22,30をその中心軸回りに相対回転させるものであり、その一方の基板22に前記支柱部24が立設され、他方の基板30に前記アーム連結部18が立設されている。
前記支柱部24の先端には、左右の支軸26を介してそれぞれ回動可能に第1の破砕アーム28A及び第2の破砕アーム28Bが連結されている。これらの破砕アーム28A,28Bは、その内側に破砕刃27を有している。
前記第1の破砕アーム28Aと前記基板22との間には第1の油圧シリンダ40Aが介設されている。同様に、前記第2の破砕アーム28Bと前記基板22との間には第2の油圧シリンダ40Bが介設されている。これらの油圧シリンダ40A,40Bは、それぞれ同時に伸縮することにより、前記両破砕アーム28A,28Bを相互逆向きに回動させる。すなわち、これらの破砕アーム28A,28Bに開閉動作(破砕動作)を行わせる。
一方、前記アーム連結部18は、前記基板30から突出する一対のブラケット32を有し、これらのブラケット32に貫通孔34,36が設けられる。このうち、前記貫通孔34には前記ブラケット32を前記アーム14の先端に連結するためのピンが挿通され、前記貫通孔36には前記ブラケット32を破砕機回動駆動用のシリンダ38(図1)に連結するためのピンが挿通される。
図3が示すように、前記各油圧シリンダ40A,40Bは、シリンダ本体42と、このシリンダ本体42内に装填されるピストン43と、このピストン43から一方の側に延びるロッド44とを有する。前記ピストン43は、前記シリンダ本体42の内部を前記ロッド側室45とその反対側のへッド側室46とに区画する。
前記図3は、前記各油圧シリンダ40A,40Bを含む油圧駆動装置を示している。なお、同図は便宜上両油圧シリンダ40A,40Bを共通して示しているが、実際は両油圧シリンダ40A,40Bが図示の油圧回路に並列で接続される。また、本発明にかかる油圧駆動装置は、単一の油圧アクチュエータのみを具備するものにも適用可能である。
図示の油圧駆動装置は、前記油圧シリンダ40A,40Bの他、主油圧ポンプ50と、この主油圧ポンプ50に前記各油圧シリンダ40A,40Bを接続する油圧回路とを具備する。前記主油圧ポンプ50は、前記機体16に搭載された図略のエンジンの出力軸に連結され、当該エンジンにより駆動されてタンク内の作動油を吐出する。前記油圧回路は、前記主油圧ポンプ50の吐出油を前記各油圧シリンダ40A,40Bに供給して両油圧シリンダを同時に作動させる。
この油圧回路は、第1のポンプモータ52A及び第2のポンプモータ52Bと、これらのポンプモータ52A,52Bにそれぞれ前記主油圧ポンプ50の吐出油を導入するための第1の導入油路54A及び第2の導入油路54Bと、前記各ポンプモータ52A,52Bから油を流出させるための流出油路56A,56Bと、両流出油路56A,56Bの流出油が合流した油を前記油圧シリンダ40A,40Bのヘッド側室46とロッド側室45とにそれぞれ供給するための供給油路58A,58Bとを含んでいる。
前記主油圧ポンプ50と前記導入油路54A,54Bとの間には導入切換弁60が介設され、前記流出油路56A,56Bと前記供給油路58A,58Bとの間には合流供給切換弁62が設けられている。また、前記第1の導入油路54Aと前記第1の供給油路58Aとの間には前記両ポンプモータ52A,52B及び前記合流供給切換弁62をバイパスして前記油路54A,58A同士を接続するバイパス油路64Aが設けられ、このバイパス油路64Aの途中に逆止弁付可変リリーフ弁66Aが設けられている。同様に、前記第2の導入油路54Bと前記第2の供給油路58Bとの間には前記両ポンプモータ52A,52B及び前記合流供給切換弁62をバイパスして前記油路54B,58B同士を接続するバイパス油路64Bが設けられ、このバイパス油路64Bの途中に逆止弁付可変リリーフ弁66Bが設けられている。
前記各ポンプモータ52A,52Bには、図例ではギアポンプとギアモータとに兼用可能なものが用いられ、かつ、互いに等しい容量のものが用いられている。具体的に、各ポンプモータ52A,52Bは、ハウジング70と、このハウジング70内で互いに噛合う一対のギア72,74とを備え、前記ハウジング70には、前記各導入油路54A,54Bにそれぞれ接続される入口ポート70aと、前記各流出油路56A,56Bに接続される出口ポート70bとを有している。
図3では、便宜上、前記ハウジング70及びギア72,74が展開状態で図示されているが、実際には各ポンプモータ52A,52Bのギア72,74の回転軸の位置が合致する姿勢で両ポンプモータ52A,52Bのハウジングが一体化されている。そして、前記第1のポンプモータ52Aにおけるギア74の回転軸76Aと、前記第2のポンプモータ52Bにおけるギアの回転軸76Bとが一体に回転するように、これらの回転軸76A,76Bが連結軸78を介して連結されている。
従って、これらのポンプモータ52A,52Bにおいては、その一方のポンプモータなの入口ポート70aから出口ポート70bに向けて圧油が流されたときに、そのポンプモータのギア72,74が図の矢印方向に回されて同ポンプモータが油圧モータとして機能し、これと連動して他方のポンプモータのギア72,74が図の矢印方向に回転駆動されることにより、当該他方のポンプモータがその入口ポート70aから出口ポートに向けて油を圧送する補助油圧ポンプとして機能する。
なお、本発明では各ポンプモータの具体的な構造を問わず、図示のギア式のものの他、例えばベーン式のものやピストン式のものの適用も可能である。また、本発明に係る「油圧モータ」及び「補助油圧ポンプ」は必ずしもポンプとモータとに兼用可能なものでなくてもよく、それぞれモータ、ポンプ専用のものであってもよい。その容量についても、必ずしも互いに同容量のものでなくてもよい。
前記図3に示される導入切換弁60は、3位置手動切換弁からなり、中立位置60aと、第1の導入位置60bと、第2の導入位置60cとを有している。ここで、前記中立位置60aは、前記主油圧ポンプ50及びタンクと前記両導入油路54A,54Bとを遮断する位置である。前記第1の導入位置60bは、前記主油圧ポンプ50の吐出側を前記第1の導入油路54Aに接続して前記第2の導入油路54Bをタンクに連通する位置であり、逆に前記第2の導入位置60cは、前記主油圧ポンプ50の吐出側を前記第2の導入油路54Bに接続して前記第1の導入油路54Aをタンクに連通する位置である。
前記合流供給切換弁62は、図例では2位置パイロット切換弁からなり、前記両流出油路56A,56Bを合流させて前記第1の供給油路58Aに接続する第1の供給位置62aと、前記両流出油路56A,56Bを合流させて前記第2の供給油路58Bに接続する第2の供給位置62bとを有している。また、この合流供給切換弁62は、同弁62を前記第1の供給位置62aに切換えるためのパイロット圧が入力される第1のパイロットポート63Aと、同弁62を前記第2の供給位置62bに切換えるためのパイロット圧が入力される第2のパイロットポート63Bとを有するとともに、付勢用ばね62cを有している。この付勢用ばね62cは、前記両パイロットポート63A,63Bにパイロット圧が入力されないとき、または同等のパイロット圧が入力されたときに同弁62を前記第1の供給位置62aに保持する。
前記各バイパス油路64A,64Bに設けられる逆止弁付可変リリーフ弁66A,66Bは、その一次圧が設定圧以上であるときにのみ開弁して前記バイパス油路64A,64Bを開通する。さらに、前記逆止弁付可変リリーフ弁66Aの一次側のバイパス油路64Aに第1のパイロットライン68Aを介して前記合流供給切換弁62の第1のパイロットポート63Aが接続され、同様に、前記逆止弁付可変リリーフ弁66Bの一次側のバイパス油路64Bに第2のパイロットライン68Bを介して前記合流供給切換弁62の第2のパイロットポート63Bが接続されている。また、前記各供給油路58A,58Bには、前記バイパス油路64A,64B側から前記合流供給切換弁62への逆流を阻止する逆止弁69が設けられている。
次に、この油圧駆動装置及び前記破砕機16の具体的作用を説明する。
この説明では、初期状態として次の1)〜3)を満たす状態を想定する。
1)図1及び図2の実線が示すように前記破砕機16の両破砕アーム28A,28Bが開き位置にある。すなわち両油圧シリンダ40A,40Bが収縮している。
2)前記破砕機16の両破砕アーム28A,28B同士の間に被破砕物が介在する位置に当該破砕機16が移送されている。
3)図3に示す導入切換弁60が中立位置60aに切換えられている。
この状態から導入切換弁60が第1の導入位置60bに切換えられると、前記主油圧ポンプ50の吐出油が第1の導入油路54Aに流入する。ここで、前記主油圧ポンプ50の吐出圧が低いうちは、バイパス油路64Aの逆止弁付可変リリーフ弁66Aが閉じているため、前記吐出油はバイパス油路64Aを通過しないが、当該吐出油が前記逆止弁付可変リリーフ弁66Aの一次側につながる第1のパイロットライン68Aを通じて前記合流供給切換弁60の第1のパイロットポート63Aに流入することにより当該合流供給切換弁60を第1の供給位置62aにする。
前記第1の導入油路54Aに流入した油は、第1のポンプモータ52Aの入口ポート70aから出口ポート70bへ流れて当該ポンプモータ52Aを油圧モータとして作動させる。さらに、この第1のポンプモータ52Aの回転軸76Aと連結軸78を介して連結されている第2のポンプモータ52Bの回転軸76Bが前記回転軸76Aと連動して回転することにより、当該第2のポンプモータ52Bが補助油圧ポンプとして作動する。すなわち、この第2のポンプモータ52Bはタンク内の油を前記導入切換弁60及び第2の導入油路54Bを通じて同ポンプモータ52Bの入口ポート70aに吸入し、出口ポート70bから流出油路56Bに吐出する。
この第2のポンプモータ52Bが前記第2の流出油路56Bに吐出する油と、前記第1のポンプモータ52Aの出口ポート70bから前記第1の流出油路56Aに流出する油とが前記第1の供給位置62aにある合流供給切換弁62で合流して第1の供給油路58Aから油圧シリンダ40A,40Bのヘッド側室46に流入して同シリンダ40A,40Bを伸張させる。従って、このヘッド側室46には、前記油圧ポンプ50の吐出流量よりも大きな流量で油が供給され、その流量増大分だけ前記油圧シリンダ40A,40Bの伸張駆動が増速される。これにより前記両破砕アーム28A,28Bは迅速に閉じ作動する。
なお、前記油圧シリンダ40A,40Bの伸張に伴ってそのロッド側室45から押し出された油は、第2の供給油路58B、及びバイパス油路64Bにおける逆止弁付可変リリーフ弁66Bの逆止弁を経由して前記第2の導入油路54Bに戻され、同油路54Bから前記油圧シリンダ40A,40Bに再供給される。
以上のような油圧シリンダ40A,40Bの閉じ駆動が進んで両破砕アーム28A,28Bの破砕刃27が図略の被破砕物に当接すると、その当接時点から両油圧シリンダ40A,40Bの駆動負荷ひいては主油圧ポンプ50の吐出圧が急激に高まる。そして、この吐出圧がバイパス油路64Aにおける逆止弁付可変リリーフ弁66Aの設定圧以上となった時点で同弁66Aが開弁し、当該バイパス油路64Aを開通する。これにより、前記吐出油は前記両ポンプモータ52A,52Bを迂回するバイパス油路64Aを通じて油圧シリンダ40A,40Bに直接導入されるため、増速作用は消失するが、その分油圧シリンダ40A,40Bへ供給される油圧が高まり、各破砕アーム28A,28Bは前記被破砕物を破砕するのに十分な力で閉じ方向に駆動される。
このような破砕作業が完了した後、前記導入切換弁60が前記第1の導入位置60bから第2の導入位置60cに切換えられると、今度は、前記主油圧ポンプ50の吐出油が第2の導入油路54Bに流入する。このときの(すなわち破砕アーム28A,28Bを開き駆動するときの)主油圧ポンプ50の吐出圧は一般に低く、よってバイパス油路64Bの逆止弁付可変リリーフ弁66Bは閉じているため、前記吐出油はバイパス油路64Bを通過しないが、前記逆止弁付可変リリーフ弁66Bの一次側につながる第2のパイロットライン68Bを通じて前記合流供給切換弁60の第2のパイロットポート63Bに流入することにより当該合流供給切換弁60を第2の供給位置62bにする。
前記第2の導入油路54Bに流入した油は、第2のポンプモータ52Bの入口ポート70aから出口ポート70bへ流れて当該ポンプモータ52Bを油圧モータとして作動させる。さらに、この第2のポンプモータ52Bの回転軸76Bと連結軸78を介して連結されている第1のポンプモータ52Aの回転軸76Aが前記回転軸76Bと連動して回転することにより、当該第1のポンプモータ52Aが補助油圧ポンプとして作動する。すなわち、この第1のポンプモータ52Aはタンク内の油を前記導入切換弁60及び第1の導入油路54Aを通じて同ポンプモータ52Aの入口ポート70aに吸入し、出口ポート70bから流出油路56Aに吐出する。
この第1のポンプモータ52Aが前記第1の流出油路56Aに吐出する油と、前記第2のポンプモータ52Bの出口ポート70bから前記第2の流出油路56Bに流出する油とが前記第2の供給位置62bにある合流供給切換弁62で合流して第2の供給油路58Bから油圧シリンダ40A,40Bのロッド側室45に流入し、同シリンダ40A,40Bを伸張させる。従って、このロッド側室45には、前記伸張時の駆動と同様に、前記油圧ポンプ50の吐出流量よりも大きな流量で油が供給され、その流量増大分だけ前記油圧シリンダ40A,40Bの収縮駆動が増速される。これによって前記両破砕アーム28A,28Bは迅速に開き作動する。
なお、前記油圧シリンダ40A,40Bの収縮に伴ってそのヘッド側室46から押し出された油は、第1の供給油路58A、及びバイパス油路64Aにおける逆止弁付可変リリーフ弁66Aの逆止弁を経由して前記第1の導入油路54Aに戻され、同油路54Aから前記油圧シリンダ40A,40Bに再供給される。
ただし、この開き方向の作動でも、その途中で何らかの原因により駆動負荷が高まった場合には、前記逆止弁付可変リリーフ弁66Bが開弁してバイパス油路64Bを開通することにより、増速よりも駆動力を重視した駆動状態に切換えられることになる。
次に、本発明の第2の実施の形態を図4を参照しながら説明する。
この実施の形態に係る油圧回路では、前記バイパス油路64A,64Bの開閉を切換える手段として、前記第1の導入油路54A及びバイパス油路64Aの途中に2位置パイロット切換弁からなるバイパス切換弁81が設けられ、前記第2の導入油路54B及びバイパス油路64Bの途中に同じく2位置パイロット切換弁からなるバイパス切換弁82が設けられている。
前記バイパス切換弁81は、通常位置81aと交差位置81bとを有し、前記通常位置81aは、前記第1の導入油路54A及び前記バイパス油路64Aをそのまま開通し、前記交差位置81bでは、前記第1の導入油路54Aと前記バイパス油路64Aとを途中で互いに交差させる。同様に、前記バイパス切換弁82は、通常位置82aと交差位置82bとを有し、前記通常位置82aは、前記第2の導入油路54B及び前記バイパス油路64Bをそのまま開通し、前記交差位置82bでは、前記第2の導入油路54Bと前記バイパス油路64Bとを途中で互いに交差させる。また、前記バイパス油路64A,64Bには、前記バイパス切換弁81,82よりも上流側の位置に当該弁81,82側への油の流入を阻止する逆止弁84が設けられている。
前記バイパス切換弁81,82の切換は、前記合流供給切換弁62を前記第1の供給位置62a側及び前記第2の供給位置62b側にそれぞれ切換えるための第1のパイロットライン68A及び第2のパイロットライン68Bを利用して行われる。具体的には、前記第1のパイロットライン68Aと前記バイパス切換弁81のパイロットポートとの間に可変リリーフ弁86Aが介設され、同様に、前記第2のパイロットライン68Bと前記バイパス切換弁81のパイロットポートとの間に可変リリーフ弁86Bが介設されている。
この装置において、導入切換弁60が第1の導入位置60bに切換えられ、かつ、主油圧ポンプ50の吐出圧が前記可変リリーフ弁86Aの設定圧よりも低いときは、その吐出圧が第1のパイロットライン68Aを通じて前記合流供給切換弁62の第1のパイロットポート63Aにパイロット圧として供給されることにより、当該合流供給切換弁62が第1の供給位置62aに切換えられるが、前記可変リリーフ弁86A及びその反対側の可変リリーフ弁86Bはともに開弁しないので、各バイパス切換弁81,82はそれぞれ通常位置81a,82aを保つ。
従って、前記主油圧ポンプ50の吐出油は、専ら第1の導入油路54Aを通って第1のポンプモータ52Aを油圧モータとして回し、この第1のポンプモータ52Aと連結される第2のポンプモータ52Bを補助油圧ポンプとして作動させる。すなわち、当該第2のポンプモータ52Bはタンク内の油を吸入して吐出する。そして、この吐出油と前記第1のポンプモータ52Aの出口ポート70bからの流出油とが前記第1の供給位置62aにある合流供給切換弁62で合流して第1の供給油路58Aから油圧シリンダ40A,40Bのヘッド側室46内に流入し、同油圧シリンダ40A,40Bを伸張させる。これらの油圧シリンダ40A,40Bのロッド側室45から押し出された油は、バイパス油路64Bの逆止弁84を経由して第2の導入油路54Bに還元される。
その一方、前記油圧シリンダ40A,40Bの駆動負荷が高まって前記主油圧ポンプ50の吐出圧が前記可変リリーフ弁86Aの設定圧よりも高くなると、同弁86Aが開弁して前記吐出圧が前記バイパス切換弁81のパイロットポートにパイロット圧として入力されることにより、当該バイパス切換弁81が前記通常位置81aから交差位置81bに切換えられる。従って、前記主油圧ポンプ50の吐出油は、前記第1のポンプモータ52Aを迂回して前記バイパス油路64Aから直接第1の供給油路58Aに供給され、前記油圧シリンダ40A,40Bのヘッド側室46により高い圧力で供給されることになる。
前記とは逆に、前記導入切換弁60が第2の導入位置60cに切換えられた場合、主油圧ポンプ50の吐出圧が低いときは、バイパス切換弁82が通常位置82aを保つとともに合流供給切換弁62が第2の供給位置62bに切換えられることにより、前記主油圧ポンプ50の吐出油が第2の導入油路54Bから第2のポンプモータ52Bに供給され、この第2のポンプモータ52Bからの流出油と、当該第2のポンプモータ52Bと連動して補助油圧ポンプとして機能する第1のポンプモータ52Aの吐出油とが、第2の供給位置に切換えられた合流供給切換弁62で合流して第2の供給油路58Bから油圧シリンダ40A,40Bのロッド側室45に供給される。
また、何らかの要因で前記主油圧ポンプ50の吐出圧が可変リリーフ弁86Bの設定圧を上回ったときは、当該可変リリーフ弁86Bが開弁してバイパス切換弁82を交差位置82bに切換えることにより、前記主油圧ポンプ50の吐出油が前記第2のポンプモータ52Bを迂回してバイパス油路64Bから直接油圧シリンダ40A,40Bのロッド側室45に供給される。
従って、この装置においても、実際の駆動負荷に応じた増速運転切換を行うことができる。
次に、第3の実施の形態を図5に基づいて説明する。
この実施の形態に係る油圧回路は、小容量ポンプモータ90及び大容量ポンプモータ92と、これらのポンプモータ90,92の入口側(すなわち主油圧ポンプ50に近い側)に設けられる入口側切換弁94と、前記ポンプモータ90,92の出口側(すなわち駆動対象である油圧シリンダ40A,40Bに近い側)に設けられる出口側切換弁96と、この出口側切換弁96と前記油圧シリンダ40A,40Bとの間に設けられる供給切換弁98とを有している。
前記各ポンプモータ90,92は、前記第1の実施の形態におけるポンプモータ52A,52Bと同様、ポンプとモータとに兼用可能なものであり、その一方の入力軸(モータとして使用されるときには出力軸)と他方の出力軸(ポンプとして使用されるときには入力軸)とが連結軸78を介して連動可能に連結されるものであるが、大容量ポンプモータ92には小容量ポンプモータ90よりも容量の大きなものが用いられている。
従って、前記小容量ポンプモータ90の入口ポート90aから出口ポート90bに向けて圧油が流されたときには、そのポンプモータ90が増速用油圧モータとして機能し、これと連動して大容量ポンプモータ92が駆動されることにより、当該ポンプモータ92がその入口ポート92aから出口ポート92bに向けて油をより大きな流量で圧送する増速用油圧ポンプとして機能する。逆に、前記大容量ポンプモータ92の入口ポート92aから出口ポート92bに向けて圧油が流されたときには、そのポンプモータ92が増圧用油圧モータとして機能し、これと連動して小容量ポンプモータ90が駆動されてその入口ポート90aから出口ポート90bに向けて油をより高い圧力で圧送する増圧油圧ポンプとして機能する。
なお、ここでも各ポンプモータの具体的な構造を問わず、ギア式、ベーン式、ピストン式等の各種のものを適用し得る。また、この実施の形態において、特に増圧機能を付加する必要のない場合、すなわち増速専用に用いる場合には、「増速用油圧モータ」及び「増速用油圧ポンプ」に必ずしもポンプとモータとに兼用可能なものを用いる必要はなく、それぞれモータ、ポンプ専用のものであってもよい。
前記入口側切換弁94は、図例では2位置パイロット切換弁からなり、増速用導入位置94aと増圧用導入位置94bとを有している。ここで、前記増速用導入位置94aは、前記主油圧ポンプ50の吐出口に接続されるポンプ油路100を前記小容量ポンプモータ90の入口ポート90aに接続して前記大容量ポンプモータ92の入口ポート92aをタンクに通ずるタンク油路102に接続する位置であり、前記増圧用導入位置94bは、前記ポンプ油路100を前記大容量ポンプモータ92の入口ポート92aに接続して前記小容量ポンプモータ90の入口ポート90aを前記タンク油路102に接続する位置である。この入口側切換弁94は、単一のパイロットポートを有し、同ポートにパイロット圧が入力されないときは前記増速用導入位置94aを保ち、前記パイロット圧が入力されると前記増圧用導入位置94bに切換えられる。
前記出口側切換弁96も、図例では2位置パイロット切換弁からなり、増速用供給位置96aと増圧用供給位置96bとを有している。ここで、前記増速用供給位置96aは、前記小容量ポンプモータ90の出口ポート90bをシリンダ供給油路104に接続して前記大容量ポンプモータ92の出口ポート92bを前記タンク油路102に合流する戻り油路106に接続する位置であり、前記増圧用供給位置96bは、前記大容量ポンプモータ92の出口ポート92bを前記シリンダ供給油路104に接続して前記小容量ポンプモータ90の出口ポート90bを前記戻り油路106に接続する位置である。
この出口側切換弁96は、単一のパイロットポートを有し、同ポートにパイロット圧が入力されないときは前記増速用供給位置96aを保ち、前記パイロット圧が入力されると前記増圧用供給位置96bに切換えられる。
前記入口側切換弁94のパイロットポート及び前記出口側切換弁96のパイロットポートは共通のパイロットライン108を介して前記ポンプ油路100に接続され、このパイロットライン108に圧力弁である逆止弁付可変リリーフ弁110が設けられている。この逆止弁付可変リリーフ弁110は、前記両切換弁94,96のパイロットポートよりも前記ポンプ油路100に近い位置(上流側の位置)にあり、その一次圧すなわち前記主油圧ポンプ50の吐出圧が設定圧以上となった場合にのみ開弁して前記パイロットライン108を開通する。
前記供給切換弁98は、図例では3位置手動切換弁からなり、中立位置98aと、第1の供給位置98bと、第2の供給位置98cとを有している。ここで、前記中立位置98aは、前記供給油路104及び戻り油路106と前記油圧シリンダ40A,40Bとの間を遮断する位置であり、前記第1の供給位置98bは前記供給油路104を前記油圧シリンダ40A,40Bのヘッド側室46に接続して前記戻り油路106を同シリンダ40A,40Bのロッド側室45に接続する位置であり、前記第2の供給位置98cは前記供給油路104を前記油圧シリンダ40A,40Bのロッド側室45に接続して前記戻り油路106を同シリンダ40A,40Bのヘッド側室46に接続する位置である。
次に、この油圧駆動装置及び前記破砕機16の具体的作用を説明する。
この説明では、初期状態として次の1)〜3)を満たす状態を想定する。
1)図1及び図2の実線が示すように前記破砕機16の両破砕アーム28A,28Bが開き位置にある。すなわち両油圧シリンダ40A,40Bが収縮している。
2)前記破砕機16の両破砕アーム28A,28B同士の間に被破砕物が介在する位置に当該破砕機16が移送されている。
3)図5に示す供給切換弁98が中立位置98aに切換えられている。
この状態から供給切換弁98が第1の供給位置98bに切換えられたとき、前記主油圧ポンプ50の吐出圧が低いうちは、パイロットライン108の逆止弁付可変リリーフ弁110が閉じているために入口側切換弁94及び出口側切換弁96はそれぞれ増速用導入位置94a及び増速用供給位置96aを保つ。従って、前記主油圧ポンプ50の吐出油はポンプ油路100から前記入口側切換弁94を経由して小容量ポンプモータ90に導かれ、同ポンプモータ90の入口ポート90aから出口ポート90bへ流れることにより当該ポンプモータ90を増速用油圧モータとして作動させる。この小容量ポンプモータ90を流れた油は、前記出口側切換弁96から戻り油路106及びタンク油路102を経由してタンクに戻る。
このとき、前記小容量ポンプモータ90に連結軸78を介して連結されている大容量ポンプモータ92が回転駆動されて増速用油圧ポンプとして作動する。すなわち、この大容量ポンプモータ92はタンク内の油を前記タンク油路102及び前記入口側切換弁94を通じて入口ポート92aから吸入し、出口ポート92bから吐出する。この吐出油は前記出口側切換弁96、供給油路104、及び前記供給切換弁98を経由して油圧シリンダ40A,40Bのヘッド側室46に供給され、この油圧シリンダ40A,40Bを伸張させる。
ここで、前記大容量ポンプモータ92は前記小容量ポンプモータ90よりも大きな容量を有しているために、当該大容量ポンプモータ92からは前記小容量ポンプモータ90への油供給流量よりも大きな流量で油が吐出される。従って、この大きな流量で前記ヘッド側室46に油が供給されることにより、その流量増大分だけ前記油圧シリンダ40A,40Bの伸張駆動が増速される。これによって前記両破砕アーム28A,28Bは迅速に閉じ作動する。
なお、前記油圧シリンダ40A,40Bの伸張に伴ってそのロッド側室45から押し出された油は、前記供給切換弁98、前記戻り油路106、及び前記タンク油路102を経由してタンクに戻る。
以上のような油圧シリンダ40A,40Bの閉じ駆動が進んで両破砕アーム28A,28Bの破砕刃27が図略の被破砕物に当接すると、その当接時点から両油圧シリンダ40A,40Bの駆動負荷ひいては主油圧ポンプ50の吐出圧が急激に高まる。そして、この吐出圧が前記パイロットライン108における逆止弁付可変リリーフ弁110の設定圧以上となった時点で同弁110が開弁し、前記パイロットライン108を開通する。これにより、前記主油圧ポンプ50の吐出圧が両切換弁94,96のパイロットポートにそれぞれパイロット圧として供給され、これらの切換弁94,96をそれぞれ増圧用導入位置94b及び増圧用供給位置96bに切換える。
このような弁切換により、前記主油圧ポンプ50の吐出油の導入先が前記小容量ポンプモータ90から大容量ポンプモータ92に切換えられる。この吐出油は、前記大容量ポンプモータ92の入口ポート92aから出口ポート92bへ流れることにより当該ポンプモータ92を増圧用油圧モータとして作動させ、前記出口側切換弁96から戻り油路106及びタンク油路102を経由してタンクに戻る。
このとき、前記大容量ポンプモータ92に連結軸78を介して連結されている小容量ポンプモータ90が回転駆動されて増圧用油圧ポンプとして作動する。すなわち、この小容量ポンプモータ90はタンク内の油を前記タンク油路102及び前記入口側切換弁94を通じて入口ポート90aから吸入し、出口ポート90bから吐出する。この吐出油は前記出口側切換弁96、供給油路104、及び前記供給切換弁98を経由して油圧シリンダ40A,40Bのヘッド側室46に供給され、この油圧シリンダ40A,40Bを伸張させる。
ここで、前記小容量ポンプモータ90の容量は前記大容量ポンプモータ92の容量よりも小さいため、当該小容量ポンプモータ90は、前記主油圧ポンプ50から前記大容量ポンプモータ92に供給される油圧よりも高い圧力で油を吐出する。従って、この高圧油が前記ヘッド側室46に供給されることにより、前記油圧シリンダ40A,40Bの伸張駆動力が高められ、前記両破砕アーム28A,28Bには破砕物の破砕に十分な閉じ力が与えられる。
以上示した増速作用及び増圧作用は、前記供給切換弁98が第2の供給位置98cに切換えられたとき、すなわち、圧油が油圧シリンダ40A,40Bのロッド側室45に供給されて同シリンダ40A,40Bを収縮駆動するときも同様に生じる。すなわち、前記破砕アーム28A,28Bの開き動作時も、その負荷が小さいときは前記増速作用によって迅速な開き駆動が行われ、負荷が大きくなると前記増速作用から増圧作用に切換えられて当該負荷に対抗し得る駆動力が確保される。
なお、前記両ポンプモータ90,92の容量比は適宜設定可能である。その容量比が大きいほど、増速比及び増圧比も大きくなる。
その他、本発明は次のような実施の形態をとることが可能である。
・本発明は、必ずしも複数の油圧シリンダ40A,40Bを具備するものに限らず、例えば単一の油圧シリンダが前記両破砕アーム28A,28Bの間に介在する油圧駆動装置にも適用することが可能である。また、前記油圧シリンダに限らず、油圧モータその他の油圧アクチュエータを具備するものであってもよい。
・前記各弁の種類は特に問わない。例えば、図3及び図4に示す合流供給切換弁62やバイパス切換弁81,82、図5に示す入口側切換弁94や出口側切換弁96に電磁切換弁を用い、これらの弁を圧力センサ等で検出された駆動負荷に基づいて電気的に切換制御するようにしてもよい。
・本発明に係る油圧シリンダ装置の適用対象は前記破砕機16に限られない。例えば金型を互いに接離する方向に移動させて(すなわち開閉作動させて)、これらの金型の間でワークをプレス処理するプレス装置にも適用することが可能である。
・前記図3〜図5に示す油圧回路は、そのポンプモータ52A,52Bやポンプモータ90,92が前記破砕機16の装置本体に組み込まれたものでもよいし、図1に示す作業機械の本体側、例えば機体10やアタッチメント支持部(ブーム12またはアーム14)に搭載されていてもよい。
前者の場合には、作業機械の本体側には通常の油圧回路を搭載しておきながら、そのアーム14の先端に前記ポンプモータ等を含む破砕機16を装着することにより、上述のような増速運転や増圧運転を行うことができ、作業機械の本体側の汎用性を高めることができる。
逆に、後者の場合には、共通の油圧ポンプ50及びポンプモータ等を用いて、前記アーム14の先端に脱着される複数種の挟み処理装置の駆動制御を行うことが可能になる。さらには、当該ポンプモータ等を他の油圧アクチュエータ(例えばブームシリンダやアームシリンダ)の増速駆動にも利用するといったことも可能である。また、図5に示すように前記ポンプモータ等の下流側の供給部に供給切換弁98を設けることにより、油圧シリンダ40A,40Bの双方向の駆動について前記増速運転または増圧運転を行うことができる利点がある。
本発明に係る破砕機が用いられる作業機械の例を示す全体図である。 前記破砕機の正面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る油圧駆動装置を示す回路図である。 本発明の第2の実施の形態に係る油圧駆動装置を示す回路図である。 本発明の第3の実施の形態に係る油圧駆動装置を示す回路図である。
符号の説明
10 機体
12 ブーム
14 アーム
16 破砕機
18 アーム連結部
20 破砕機本体
27 破砕刃
28A 破砕アーム
28B 破砕アーム
40A 油圧シリンダ
40B 油圧シリンダ
50 主油圧ポンプ
52A 第1のポンプモータ
52B 第2のポンプモータ
54A 第1の導入油路
54B 第2の導入油路
56A 第1の流出油路
56B 第2の流出油路
58A 第1の供給油路
58B 第2の供給油路
60 導入切換弁
60a 中立位置
60b 第1の導入位置
60c 第2の導入位置
62 合流供給切換弁
62a 第1の供給位置
62b 第2の供給位置
63A 第1のパイロットポート
63B 第2のパイロットポート
64A バイパス油路
64B バイパス油路
66A 逆止弁付可変リリーフ弁
66B 逆止弁付可変リリーフ弁
68A パイロットライン
68B パイロットライン
76A 回転軸
76B 回転軸
78 連結軸
81 バイパス切換弁
82 バイパス切換弁
86A 可変リリーフ弁
86B 可変リリーフ弁
90 小容量ポンプモータ
92 大容量ポンプモータ
94 入口側切換弁
94a 増速用導入位置
94b 増圧用導入位置
96 出口側切換弁
96a 増速用供給位置
96b 増圧用供給位置
98 供給切換弁
108 パイロットライン
110 逆止弁付可変リリーフ弁

Claims (13)

  1. 油圧アクチュエータと、主油圧ポンプと、この主油圧ポンプを前記油圧アクチュエータに接続して当該油圧アクチュエータを作動させる油圧回路とを備えた油圧駆動装置であって、
    前記油圧回路は、
    前記主油圧ポンプの吐出油が供給されることにより作動する油圧モータと、
    この油圧モータの出力軸に入力軸が連結され、当該油圧モータにより駆動されてタンク内の油を吸入して吐出する補助油圧ポンプと、
    前記主油圧ポンプの吐出油を前記油圧モータに導入する導入部と、
    前記油圧モータから流出する油及び前記補助油圧ポンプの吐出油を合流させて前記油圧アクチュエータに導く合流部と、
    前記油圧アクチュエータから流出する油をタンクに戻す戻し部とを含むことを特徴とする油圧駆動装置。
  2. 請求項1記載の油圧駆動装置において、
    前記合流部は、合流した油を前記油圧アクチュエータの一方の入力ポートに供給する第1の供給位置と、合流した油を前記油圧アクチュエータの他方の入力ポートに供給する第2の供給位置とを有する合流供給切換弁を備えることを特徴とする油圧駆動装置。
  3. 請求項2記載の油圧駆動装置において、
    前記油圧モータ及び前記補助油圧ポンプとして相互に兼用可能な第1のポンプモータ及び第2のポンプモータを備え、
    前記導入部は、前記第1のポンプモータの入口側を前記主油圧ポンプに接続して前記第2のポンプモータの入口側をタンクに接続する第1の導入位置と、前記第2のポンプモータの入口側を前記主油圧ポンプに接続して前記第1のポンプモータの入口側をタンクに接続する第2の導入位置とに切換えられる導入切換弁を備え、
    前記合流供給切換弁は、この合流供給切換弁を前記第1の供給位置に切換えるためのパイロット圧が入力される第1のパイロット部と、この合流供給切換弁を前記第2の導入位置に切換えるためのパイロット圧が入力される第2のパイロット部とを有するパイロット切換弁であり、前記第1のパイロット部が前記第1のポンプモータの入口側に接続され、前記第2のパイロット部が前記第2のポンプモータの入口側に接続されていることを特徴とする油圧駆動装置。
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載の油圧駆動装置において、
    前記油圧回路は、前記油圧モータ及び前記補助油圧ポンプを迂回して前記油圧アクチュエータに前記主油圧ポンプの吐出油を導くためのバイパス油路を含むとともに、前記油圧モータの入口側の油圧が一定以上の場合に前記主油圧ポンプの吐出油を前記バイパス油路側に導くバイパス切換弁を含むことを特徴とする油圧駆動装置。
  5. 油圧アクチュエータと、主油圧ポンプと、この主油圧ポンプの吐出油により前記油圧アクチュエータを駆動するための油圧回路とを備えた油圧駆動装置であって、
    前記油圧回路は、
    前記主油圧ポンプの吐出油が供給されることにより作動する増速用油圧モータと、
    この増速用油圧モータよりも大きな容量を有し、当該増速用油圧モータの出力軸に入力軸が連結され、当該増速用油圧モータにより駆動されてタンク内の油を吸入して吐出する増速用油圧ポンプと、
    この増速用油圧ポンプの吐出油を前記油圧アクチュエータに供給する供給部と、
    前記油圧アクチュエータから流出する油をタンクに戻す戻し部とを含むことを特徴とする油圧駆動装置。
  6. 請求項5記載の油圧駆動装置において、
    前記供給部は、前記増速用油圧ポンプの吐出油を前記油圧アクチュエータの一方の入力ポートに供給する第1の供給位置と、前記増速用油圧ポンプの吐出油を前記油圧アクチュエータの他方の入力ポートに供給する第2の供給位置とを有する供給切換弁を備えることを特徴とする油圧駆動装置。
  7. 請求項5または6記載の油圧駆動装置において、
    前記増速用油圧モータは増圧用油圧ポンプとして兼用可能な小容量ポンプモータであり、
    前記増速用油圧ポンプは増圧用油圧モータとして兼用可能な大容量ポンプモータであり、
    前記導入部は、前記小容量ポンプモータの入口側を前記主油圧ポンプに接続して前記大容量ポンプモータの入口側をタンクに接続する増速用導入位置と、前記大容量ポンプモータの入口側を前記主油圧ポンプに接続して前記小容量ポンプモータの入口側をタンクに接続する増圧用導入位置とを有する入口側切換弁を含み、
    前記供給部は、前記大容量ポンプモータの出口側を前記油圧アクチュエータ側に接続して前記小容量油圧ポンプの出口側をタンク側に接続する増速用供給位置と、前記小容量ポンプモータの出口側を前記油圧アクチュエータ側に接続して前記大容量油圧ポンプの出口側をタンク側に接続する増圧用供給位置とを有する出口側切換弁を含むことを特徴とする油圧駆動装置。
  8. 請求項7記載の油圧駆動装置において、
    前記主油圧ポンプの吐出圧が一定以上のときにのみ、前記入口側切換弁を前記増圧用導入位置に切換え、かつ、前記出口側切換弁を前記増圧用供給位置に切換える弁切換手段を備えることを特徴とする油圧駆動装置。
  9. 請求項8記載の油圧駆動装置において、
    前記入口側切換弁は、前記増速用導入位置を保持するとともに、その保持力に抗してこの導入切換弁を前記増圧用導入位置に切換えるためのパイロット圧が入力される増圧用パイロット部をもつパイロット切換弁であり、
    前記出口側切換弁は、前記増速用供給位置を保持するとともに、その保持力に抗してこの供給切換弁を前記増圧用供給位置に切換えるためのパイロット圧が入力される増圧用パイロット部をもつパイロット切換弁であり、
    前記弁切換手段は、前記入口側切換弁及び前記出口側切換弁の増圧用パイロット部を前記主油圧ポンプの吐出側に接続する増圧切換用パイロットラインと、このパイロットラインに設けられ、一次側圧力が一定以上の場合にのみ開弁する圧力弁とを含むことを特徴とする油圧駆動装置。
  10. 互いに接離する方向である開閉方向に相対移動してその閉じ向きの移動時に処理物を挟み込む第1の挟み部材及び第2の挟み部材と、これらの挟み部材を開閉駆動するための請求項1〜8のいずれかに記載の油圧駆動装置とを備え、この油圧駆動装置の油圧アクチュエータが作動することにより前記両挟み部材が前記開閉方向に相対移動するようにこれらの挟み部材の少なくとも一方と前記油圧駆動装置の油圧アクチュエータとが連結されていることを特徴とする挟み処理装置。
  11. 請求項10記載の挟み処理装置において、
    前記各挟み部材は、その間に前記処理物を挟み込むことにより当該処理物を破砕する破砕部材であることを特徴とする挟み処理装置。
  12. 請求項11記載の挟み処理装置において、
    前記各挟み部材が前記開閉方向に相対移動可能となるように連結される装置本体を備え、この装置本体は、先端が移動可能なアタッチメント支持部を備える作業機械の当該アタッチメント支持部の先端に取付けられる取付部を有することを特徴とする挟み処理装置。
  13. 請求項12記載の挟み処理装置と、
    この挟み処理装置の装置本体の取付部が取付けられる被取付部を先端に有するアタッチメント支持部と、
    このアタッチメント支持部を当該アタッチメント支持部の先端が移動可能となるように支持する機体とを備え、
    前記機体または前記アタッチメント支持部に前記挟み処理装置の油圧回路及びこの油圧回路に接続される主油圧ポンプが搭載されていることを特徴とする作業機械。
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