JP2008104976A - 油圧破砕機 - Google Patents

Abstract

【課題】油圧回路のエネルギー効率を高め、台車ポンプの燃費向上を図り、油圧モータ上流側に高圧がかかることを抑制し、操作者が意図しない破砕機本体の旋回を防止する。
【解決手段】破砕アーム開閉用の油圧シリンダ１０と破砕機本体旋回用の油圧モータ５を有する油圧破砕機において、作業台車側から油圧シリンダ１０に開閉用油圧流路６１、６２を接続し、旋回用油圧流路７４をパイロット操作逆止弁４９Ａを介して油圧モータ５に接続し、開閉用油圧流路６１をパイロット油圧流路６５、６６、切替弁３０、遅延弁４０及びパイロット油圧流路６７を介して逆止弁４９Ａに接続し、油圧シリンダ１０の位置に応じて切替弁３０を操作してパイロット油圧流路６６の連通と閉止を切り替え、パイロット油圧流路６７のパイロット圧により逆止弁４９Ａを操作して旋回用油圧流路７４の連通と閉止を切り替える。
【選択図】図２

Description

本発明は、油圧ショベル等の作業台車のアームに装着されて破砕作業を行う油圧破砕機に関する。

近年、油圧破砕機がコンクリートや鉄骨構造物等の解体に多く用いられている。油圧破砕機は破砕機本体に支持された破砕アームを有し、破砕アームが破砕対象物を挟圧破砕する。油圧破砕機には破砕機本体を旋回可能に構成したものが多い。破砕作業の際、破砕機本体を旋回させて、破砕対象物の形状や状態に応じて油圧破砕機の姿勢や破砕アームの開閉方向を調整する。

旋回操作や保守が容易であるという理由から、油圧旋回式の破砕機に対するニーズが高い。しかし、油圧旋回式には、油圧破砕機を搭載する作業台車に旋回用の油圧配管を配設する必要があるという欠点がある。
この欠点を解決するため、旋回用の油圧配管を作業台車に配設することなく油圧旋回を可能とした油圧破砕機の油圧回路が提唱されている（特許文献１を参照）。

この油圧回路を図６に示す。油圧破砕機の破砕機本体を旋回させる油圧モータ１１０が固定ブラケット１１１内に配置され、往復の開用油圧流路１１２と閉用油圧流路１１３が、破砕アームを開閉する油圧シリンダ１１５、台車ポンプ１１６及び作動油タンク１１７の間を接続している。油圧シリンダ１１５は、開用油圧流路１１２から作動油が供給されると縮小して破砕アームの開動作を行い、閉用油圧流路１１３から作動油が供給されると伸長して破砕アームの閉動作を行う構成となっている。

開用油圧流路１１２から枝管１１８が分岐し、油圧モータ１１０に接続されている。枝管１１８にはリリーフ弁１２２が設置されており、開動作遅延手段１２０と可変絞り１２３がリリーフ弁１２２と油圧モータ１１０の間に設置されている。また、閉用油圧流路１１３から枝管１１９が分岐し、油圧モータ１１０に接続されている。枝管１１９には、逆止弁１２１が設置され、作動油が閉用油圧流路１１３から油圧モータ１１０へ流れることを阻止する構成となっている。

この油圧破砕機において、破砕アームの開動作中は開用油圧流路１１２の圧力がリリーフ弁１２２の設定圧力まで上昇せず、リリーフ弁１２２が閉じており、枝管１１８は油圧モータ１１０に連通していない。破砕アームが開きエンドとなると、開用油圧流路１１２の圧力がリリーフ弁１２２の設定圧力まで上昇し、リリーフ弁１２２が開く。リリーフ弁１２２が開いた後、遅延して開動作遅延手段１２０が開き、枝管１１８が油圧モータ１１０に連通し、作動油が開用油圧流路１１２から枝管１１８を通って油圧モータ１１０に流れ、破砕機本体が旋回する。

破砕機本体の旋回動作は、可変絞り１２３によって油圧モータ１１０への作動油の油量と圧力を調整することで制御する。
したがって、破砕機本体が旋回可能となるのは、破砕アームが開きエンドとなった後であり、破砕作業中に破砕機本体が旋回することが防止されている。また、破砕アームが開きエンドとなった後、一定時間以上操作を継続すれば破砕機本体が旋回するので、破砕機本体の旋回のために別のレバー等を操作する必要がなく、使い勝手が良い。
特開２００１−１１６００５号公報

しかしながら、前述の油圧回路を有する油圧破砕機には、以下に述べる問題点が存在する。
発明者の知見によれば、油圧破砕機が備える一般的な油圧モータ１１０においては、油圧モータ１１０の回転に必要な前後の差圧は５ＭＰａ程度であり、同じく必要な作動油の流量は３０Ｌ／ｍｉｎ程度である。これに対して、油圧破砕機が標準的に搭載される作業台車の台車ポンプ１１６は、一般に５ＭＰａをはるかに超える吐出圧力と３０Ｌ／ｍｉｎをはるかに超える吐出流量を有するので、可変絞り１２３の上流側の油圧回路にかかる圧力は５ＭＰａをはるかに超える。また、破砕アームの開動作中、開用油圧流路１１２の圧力は一般に２０ＭＰａを超えている。破砕アームが開きエンドとなった後にリリーフ弁１２２を開くには、リリーフ弁１２２の設定圧力を２０ＭＰａを超える値としておかなければならない。そして、破砕機本体の旋回中は、開用油圧流路１１２の圧力をリリーフ弁１２２の設定圧力よりも高く維持し、リリーフ弁１２２を開いておくこととなる。

したがって、台車ポンプ１１６が吐出する作動油の圧力と流量は、油圧モータ１１０の回転に必要とされる値をはるかに超えており、多量の高圧作動油が余剰油となって油圧回路を循環する。このため、油圧回路のエネルギー効率が悪く、台車ポンプ１１６の燃費が嵩む。また、油圧回路には２０ＭＰａを超える高圧がかかるので、高圧にさらされる機器の耐久性が低下しやすく、循環する高圧の作動油の温度が上昇してオーバーヒートする可能性がある。

破砕機本体の旋回については、操作者が意図しない場合であっても破砕機本体が旋回する可能性がある。油圧破砕機を被破砕構造物内に進入させて破砕作業を行う場合、破砕アームの開動作中に次の破砕作業の位置決め等を行い、作業能率の向上を図ることがある。被破砕構造物内の空間が狭い場合、開動作中の破砕アームが周囲の破砕対象物等に接触し、破砕アームの開動作に抵抗が加わりやすい。この抵抗によって、開用油圧流路１１２の圧力がリリーフ弁１２２の設定圧力まで直ちに上昇し、リリーフ弁１２２と開動作遅延手段１２０が順次開き、枝管１１８が油圧モータ１１０に連通し、油圧モータ１１０が回転し、破砕機本体が旋回することがある。この破砕機本体の旋回は、突発的なものであり、作業能率に少なからぬ影響を与えるとともに、破砕ガラの落下や破砕対象物の崩壊の原因となる。

本発明は、上記問題を解決するものであり、その目的とするところは、旋回時の油圧回路のエネルギー効率が良く、台車ポンプの燃費向上を可能とし、油圧回路に高圧がかかることを抑制し、操作者が意図しない破砕機本体の旋回を防止する油圧破砕機を提供することである。

本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項１の発明に係る油圧破砕機は、破砕アームと、破砕アームを開閉可能に支持する破砕機本体と、破砕機本体を旋回可能に作業台車のアームに接続する固定ブラケットと、破砕機本体に配置されて破砕アームの開閉を行う油圧アクチュエータと、破砕機本体の旋回を行う油圧モータと、を有する油圧破砕機であって、作業台車側から油圧アクチュエータに接続された開閉用油圧流路と、前記開閉用油圧流路から分岐して油圧モータに接続された旋回用油圧流路と、前記開閉用油圧流路又は油圧アクチュエータからのパイロット圧によって開閉して前記旋回用油圧流路の連通と閉止とを切り替えるパイロット操作逆止弁と、前記パイロット圧を前記パイロット操作逆止弁に伝えるパイロット油圧流路と、破砕アーム又は油圧アクチュエータの位置に応じて前記パイロット油圧流路の連通と閉止とを切り替えるパイロット油圧流路開閉手段と、前記旋回用油圧流路から分岐し油圧モータをバイパスし前記旋回用油圧流路に再び合流するとともに可変絞りが設置されているバイパス流路と、前記パイロット油圧流路が連通してから油圧モータが回転するまでの遅延時間を与える遅延手段と、を有する。

請求項１の発明によれば、パイロット油圧流路開閉手段が、破砕アーム又は油圧アクチュエータの位置に応じてパイロット油圧流路の連通と閉止を切り替える。パイロット油圧流路が連通すると、開閉用油圧流路又は油圧アクチュエータからのパイロット圧によってパイロット操作逆止弁が開き、旋回用油圧流路が連通する。旋回用油圧流路が連通すると、作動油が開閉用油圧流路から旋回用油圧流路を通って油圧モータに流れ、油圧モータが回転し、破砕機本体が旋回する。

作動油が旋回用油圧流路を通って油圧モータに流れ、油圧モータが回転している間、旋回用油圧流路の入側で必要な圧力は、旋回用油圧流路の出側の圧力、油圧モータの回転に必要な差圧、及び、旋回用油圧流路から受ける抵抗を合計した合計圧力で足りる。パイロット操作逆止弁が、開閉用油圧流路又は油圧アクチュエータからのパイロット圧によって開閉して旋回用油圧流路の連通と閉止とを切り替えるので、旋回用油圧流路の入側の圧力を高くして旋回用油圧流路の連通と閉止を切り替える必要がなく、油圧モータから上流側の圧力を前述の合計圧力よりも高くする必要もない。また、余剰油を旋回用油圧流路からバイパス流路に流すことができる。バイパス流路に流れる余剰油の流量をバイパス流路の可変絞りによって調節することによって、油圧モータから上流側に高圧がかかることを抑制できる。

破砕アーム又は油圧アクチュエータが所定の位置になければ、パイロット油圧流路及び旋回用油圧流路は閉止したままであり、作動油が油圧モータに流れず、破砕機本体が旋回しない。操作者は破砕機本体が旋回可能か否かを容易に認識でき、破砕機本体が操作者の意思と無関係に旋回することが防止される。また、遅延手段が与える遅延時間は、パイロット油圧流路が連通してから油圧モータが回転するまでの時間である。この遅延時間内に、操作者は破砕機本体を旋回させるか否か判断できる。

請求項２の発明に係る油圧破砕機は、請求項１記載の油圧破砕機であって、前記パイロット油圧流路開閉手段が油圧アクチュエータに設けられている。
パイロット油圧流路開閉手段が油圧アクチュエータに設けられているので、必要部品数が減り、部品配置の自由度が向上し、コストが低減する。

本発明に係る油圧破砕機は上記のような構成を有するので、油圧回路のエネルギー効率が良く、台車ポンプの燃費向上を図ることができ、油圧回路に高圧がかかることを抑制でき、操作者が意図しない破砕機本体の旋回を防止できる。

本発明を実施するための第１の実施形態を図１及び図２を参照しつつ説明する。
図１に示すように、油圧破砕機１は破砕機本体２と固定ブラケット３を有する。固定ブラケット３が作業台車のアームに固定され、破砕機本体２が固定ブラケット３に旋回輪４を介して接続されている。旋回輪４は内輪と外輪を有し、内輪が破砕機本体２に固定され、外輪が固定ブラケット３に固定されている。固定ブラケット３に設置された油圧モータ５の出力歯車が、旋回輪４の内輪の歯車と噛み合っている。

破砕機本体２に破砕アーム６が開閉可能に支持されており、油圧シリンダ１０が破砕アーム６を開閉する油圧アクチュエータとして破砕機本体２に設置されている。油圧シリンダ１０が縮小すると破砕アーム６が開動作を行い、油圧シリンダ１０が伸長すると破砕アーム６が閉動作を行い、油圧シリンダ１０のピストンが縮小側ストロークエンドに達すると、破砕アーム６が開きエンドとなり、ピストンが伸長側ストロークエンドに達すると、破砕アーム６が閉じエンドとなる構成となっている。

図２に示すように、開閉用油圧流路６１、６２が作業台車からスイベル５４Ａを通って油圧シリンダ１０に接続されている。油圧シリンダ１０の縮小時に、開閉用油圧流路６１が作動油の供給側となり、開閉用油圧流路６２が作動油の排出側となり、油圧シリンダ１０の伸長時に、開閉用油圧流路６２が作動油の供給側となり、開閉用油圧流路６１が作動油の排出側となる構成となっている。

旋回用油圧流路７４が固定ブラケット３側で開閉用油圧流路６１から分岐して油圧モータ５に接続されており、逆止弁４９Ａが旋回用油圧流路７４に設置されている。逆止弁４９Ａはパイロット操作逆止弁であり、後述するパイロット油圧流路６７が逆止弁４９Ａのパイロットポートに接続されている。
油圧モータ５は過負荷時や当てまわし時に備えて一般的なブレーキ弁５３を有する。

旋回用油圧流路７５が油圧モータ５から固定ブラケット３側の開閉用油圧流路６２に接続されており、逆止弁４９Ｄが旋回用油圧流路７５に設置されている。逆止弁４９Ｄは油圧モータ５側から開閉用油圧流路６２側に作動油を流す構成となっている。
バイパス油圧流路７８が旋回用油圧流路７４から分岐し、旋回用油圧流路７５に接続されている。可変絞り５０Ａがバイパス油圧流路７８に設置されている。

パイロット油圧流路６７が逆止弁４９Ａのパイロットポートと固定ブラケット３側の開閉用油圧流路６１との間を接続しており、逆止弁４９Ｅがパイロット油圧流路６７に設置されている。逆止弁４９Ｅは逆止弁４９Ａ側から開閉用油圧流路６１側に作動油を流す構成となっている。
ここまで述べた油圧破砕機１の構成を、以下、基本的構成という。

ロッドガード１２が油圧シリンダ１０のピストンロッドに装着されている。油圧シリンダ１０のピストンが縮小側ストロークエンドに達すると、ロッドガード１２が後述する切替弁３０のスプール３１を押し、油圧シリンダ１０のピストンが縮小側ストロークエンドから離れると、ロッドガード１２がスプール３１から離れる構成となっている。
破砕機本体２側において、パイロット油圧流路６５が開閉用油圧流路６１から分岐して切替弁３０の一次側に接続されている。切替弁３０は機械式のカム操作式弁であり、パイロット油圧流路開閉手段をなす。破砕機本体２における切替弁３０の設置位置は、切替弁３０が破砕機本体２から外部に露出しない位置となっている。切替弁３０はバネによって付勢されたスプール３１を有し、ロッドガード１２がスプール３１を押すと、切替弁３０が開位置となり、ロッドガード１２がスプール３１から離れると、切替弁３０が閉位置となる構成となっている。

パイロット油圧流路６６が切替弁３０の二次側からスイベル５４Ｂを通って後述する遅延弁４０のポート４４Ａに接続されており、逆止弁４９Ｆが破砕機本体２側のパイロット油圧流路６６に設置されている。逆止弁４９Ｆは遅延弁４０側から切替弁３０側に作動油を流す構成となっている。切替弁３０が開位置にある場合、パイロット油圧流路６６が逆止弁４９Ｆをバイパスして連通し、切替弁３０が閉位置にある場合、パイロット油圧流路６６が逆止弁４９Ｆによって閉止する構成となっている。

遅延弁４０はキャビティ方式の遅延弁であり、遅延手段をなし、ピストン４１、一次側油室４２、二次側油室４３、ポート４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄを有する。一次側油室４２と二次側油室４３がピストン４１の両側にあり、ポート４４Ａが一次側油室４２側端に形成され、ポート４４Ｃ、４４Ｄが二次側油室４３側端に形成され、ポート４４Ｂが中央よりもやや一次側油室４２寄り位置に形成されている。ポート４４Ｂは、逆止弁４９Ａと逆止弁４９Ｅとの間のパイロット油圧流路６７に接続されている。ピストン４１が二次側油室４３側端まで動くとポート４４Ｂが開き、遅延弁４０が開状態となり、ピストン４１が一次側油室４２側に向かって動くとポート４４Ｂが閉じ、遅延弁４０が閉状態となる構成となっている。なお、図２では、遅延弁４０が閉状態となっている。

遅延弁流路８８が固定ブラケット３側の開閉用油圧流路６２から分岐している。遅延弁流路８８は分岐遅延弁流路８９、９０に分かれ、分岐遅延弁流路８９、９０が遅延弁４０のポート４４Ｃ、４４Ｄに接続されている。可変絞り５０Ｂが分岐遅延弁流路８９に設置され、逆止弁４９Ｇが分岐遅延弁流路９０に設置されている。逆止弁４９Ｇは遅延弁流路８８側から遅延弁４０側に作動油を流す構成となっている。

次に、作用について説明する。
まず、油圧シリンダ１０が縮小し、破砕アーム６が開動作を行う場合について述べる。なお、最初、遅延弁４０が閉状態にあるものとする。
開閉用油圧流路６１が作動油の供給側となって高圧となり、開閉用油圧流路６２が作動油の排出側となって低圧となり、油圧シリンダ１０が縮小する。油圧シリンダ１０のピストンが縮小側ストロークエンドに達するまでは、ロッドガード１２が切替弁３０のスプール３１から離れており、切替弁３０が閉位置にあり、パイロット油圧流路６６が閉止している。したがって、作動油が開閉用油圧流路６１からパイロット油圧流路６５を通ってパイロット油圧流路６６に流れることはない。

油圧シリンダ１０のピストンが縮小側ストロークエンドに達すると、破砕アーム６が開きエンドとなるとともに、ロッドガード１２が切替弁３０のスプール３１を押し、切替弁３０が開位置に切り替わる。切替弁３０が開位置になると、パイロット油圧流路６６が逆止弁４９Ｆをバイパスして連通し、作動油が開閉用油圧流路６１からパイロット油圧流路６５、６６を通って遅延弁４０の一次側油室４２に流れる。一次側油室４２の作動油が遅延弁４０のピストン４１を二次側油室４３側端まで押し、二次側油室４３の作動油が分岐遅延弁流路８９及び遅延弁流路８８を通って開閉用油圧流路６２に排出される。二次側油室４３から排出される作動油が可変絞り５０Ｂによって絞られ、ピストン４１の速度が減速し、遅延弁４０が徐々に開状態となる。

遅延弁４０が開状態となると、作動油が遅延弁４０の一次側油室４２からパイロット油圧流路６７を通って逆止弁４９Ａのパイロットポートに流れ、パイロット油圧流路６７の圧力をパイロット圧として逆止弁４９Ａが開く。逆止弁４９Ａが開くと、作動油が高圧の開閉用油圧流路６１から旋回用油圧流路７４に流れ、さらに、旋回用油圧流路７４から油圧モータ５及びバイパス油圧流路７８に流れる。

作動油が旋回用油圧流路７４から油圧モータ５に流れると、油圧モータ５が回転し、破砕機本体２が旋回する。油圧モータ５に流れた作動油は旋回用油圧流路７５に流れる。
バイパス油圧流路７８に流れた作動油は余剰油となって旋回用油圧流路７５に流れる。バイパス油圧流路７８の可変絞り５０Ａによって余剰油の流量を調節でき、同時に、油圧モータ５に流れる作動油の圧力と流量をも調節できる。油圧モータ５に流れる作動油の流量を調節することによって破砕機本体２の旋回速度を調節できる。

油圧モータ５を回転させた作動油とバイパス油圧流路７８に流れた余剰油はともに旋回用油圧流路７５から開閉用油圧流路６２に排出される。
破砕機本体２が旋回したら、開閉用油圧流路６１、６２を閉止し、油圧モータ５への作動油の供給を絶ち、油圧モータ５の回転を停止し、破砕機本体２の旋回を停止する。破砕機本体２の旋回を停止したら、作業台車のアームで破砕機本体２の位置決めを行う。破砕機本体２の位置決めを行ったら、油圧シリンダ１０を伸長して破砕アーム６を閉じ、破砕アーム６で破砕対象物を挟圧破砕し、破砕作業を行う。

油圧シリンダ１０を伸長するときは、開閉用油圧流路６２が作動油の供給側となって高圧となり、開閉用油圧流路６１が作動油の排出側となって低圧となる。油圧シリンダ１０が伸長すると、ロッドガード１２が切替弁３０のスプール３１から離れ、切替弁３０が閉位置に切り替わり、パイロット油圧流路６６が逆止弁４９Ｆによって閉止する。
開閉用油圧流路６２が高圧であるので、作動油が開閉用油圧流路６２から遅延弁流路８８及び分岐遅延弁流路８９、９０を通って遅延弁４０の二次側油室４３に流れる。遅延弁４０のピストン４１が一次側油室４２側端まで動き、一次側油室４２の作動油がパイロット油圧流路６６、６５を通って開閉用油圧流路６１に排出され、遅延弁４０が閉状態に戻る。

遅延弁４０のピストン４１が一次側油室４２側に動き始めると遅延弁４０のポート４４Ｂが直ちに閉じる。ポート４４Ｂが閉じると、パイロット油圧流路６７内に作動油が残留するが、残留した作動油は逆止弁４９Ｅを通って開閉用油圧流路６１に排出され、パイロット油圧流路６７の圧力が低下し、逆止弁４９Ａが閉じ、旋回用油圧流路７４が閉止する。
破砕アーム６で破砕対象物を挟圧破砕したら、油圧シリンダ１０を縮小して破砕アーム６を開く。破砕アーム６を開いたら、必要に応じて破砕機本体２を旋回させ、次の破砕作業のために破砕機本体２の位置決めを行う。

以上のような油圧破砕機１であるので、油圧モータ５が回転して破砕機本体２が旋回する際、旋回用油圧流路７４の入側で必要な圧力は、逆止弁４９Ａ、４９Ｄにおける各抵抗、油圧モータ５の前後の差圧、開閉用油圧流路６２からの背圧を足し合わせた合計圧力である。逆止弁４９Ａ、４９Ｄの各抵抗を小さくすれば、旋回用油圧流路７４の入側で必要な圧力が一層低くなり、油圧回路の機器にかかる圧力を低く抑制でき、これらの機器の耐久性が低下することを防止できる。

また、旋回用油圧流路７４の入側で必要な圧力は前記合計圧力で足りるので、台車ポンプは多量の高圧の作動油を吐出する必要がない。この時の台車ポンプの吐出圧力がＰＱ曲線の変曲点以下であるので、油圧回路のエネルギー効率が良く、台車ポンプの燃費が低く抑制される。
なお、破砕機本体２が旋回するのは、油圧シリンダ１０が縮小側ストロークエンドまで縮小して破砕アーム６が開きエンドとなるときのみであり、破砕アーム６が開閉動作中に破砕機本体２が旋回することはない。

破砕アーム６が開きエンドとなってから遅延弁４０が開状態となるまでの遅延時間内に、操作者が破砕機本体２を旋回させるか否かを判断できる。遅延時間は可変絞り５０Ｂによって調整する。
切替弁３０が破砕機本体２から外部に露出しない位置に設置されているので、切替弁３０のスプール３１が破砕対象物や破砕ガラ等と接触することが防止されており、スプール３１が破砕対象物等と接触して切替弁３０が偶発的に開位置となることはなく、遅延弁４０及び逆止弁４９Ａが開位置となることもなく、破砕機本体２が突発的に旋回することもない。したがって、操作者が意図したときのみ破砕機本体２が旋回することとなり、油圧破砕機１の安全性と確実性が優れたものとなる。

本発明を実施するための第２の実施形態を図３を参照しつつ説明する。第１の実施形態と同様の構成のものには同じ符号を付する。
油圧破砕機１は、第１の実施形態で図１に示したものと同様の基本的構成を有する。
油圧シリンダ１０のシリンダチューブ１４にシリンダポート１５が形成されており、シリンダポート１５がパイロット油圧流路開閉手段をなす。シリンダチューブ１４内におけるシリンダポート１５の開口位置は、ピストン１１が縮小側ストロークエンドに達したときに縮小側油室１８に連通する位置である。ピストン１１が縮小側ストロークエンドに達すると、シリンダポート１５が縮小側油室１８に連通し、ピストン１１が縮小側ストロークエンドから伸長側ストロークエンドに向かって動くと、まず、シリンダポート１５がピストン１１によって塞がれ、その後、シリンダポート１５が伸長側油室１９に連通する構成となっている。なお、図３では、シリンダポート１５が縮小側油室１８に連通した状態を示している。

開閉用油圧流路６１が油圧シリンダ１０の縮小側油室１８に接続され、開閉用油圧流路６２が油圧シリンダ１０の伸長側油室１９に接続されている。
パイロット油圧流路６５がシリンダポート１５から逆止弁４９Ｈに接続され、パイロット油圧流路６６が逆止弁４９Ｈから遅延弁４０のポート４４Ａに接続されている。逆止弁４９Ｈはパイロット操作逆止弁であり、パイロット油圧流路７１が開閉用油圧流路６２から逆止弁４９Ｈのパイロットポートに接続されている。逆止弁４９Ｈのパイロット比は、シリンダポート１５が縮小側油室１８に連通したときに、縮小側油室１８から逆止弁４９Ｈに流れる作動油が逆止弁４９Ｈを通過可能となるように、適切な値が選択されている。

固定ブラケット３側で、分岐油圧流路８４がパイロット油圧流路６６から分岐して開閉用油圧流路６１に接続され、逆止弁４９Ｊが分岐油圧流路８４に設置されている。逆止弁４９Ｊはパイロット油圧流路６６側から開閉用油圧流路６１側に作動油を流す構成となっている。
固定ブラケット３には、第１の実施形態と同様の構成を有する遅延弁４０、遅延弁流路８８、分岐遅延弁流路８９、９０、可変絞り５０Ｂ及び逆止弁４９Ｇが設置されている。

次に、作用について説明する。
まず、油圧シリンダ１０が伸長し、破砕アーム６が閉動作を行う場合について述べる。
開閉用油圧流路６１が作動油の排出側となって低圧となり、開閉用油圧流路６２が作動油の供給側となって高圧となり、油圧シリンダ１０が伸長し、破砕アーム６が閉動作を行う。

ピストン１１が縮小側ストロークエンドに達しているときは、シリンダポート１５が縮小側油室１８に連通し、ピストン１１が伸長側ストロークエンドに向かって動くと、シリンダポート１５がピストン１１によって一旦塞がれ、その後、シリンダポート１５が伸長側油室１９に連通する。シリンダポート１５が縮小側油室１８に連通している間は、逆止弁４９Ｈが開閉用油圧流路６２の油圧をパイロット圧として閉じている。シリンダポート１５が伸長側油室１９に連通している間は、逆止弁４９Ｈが自己圧をパイロット圧として閉じている。したがって、油圧シリンダ１０が伸長する間は、逆止弁４９Ｈが閉じており、作動油がパイロット油圧流路６５からパイロット油圧流路６６に流れない。

作動油が高圧の開閉用油圧流路６２から遅延弁流路８８及び分岐遅延弁流路８９、９０を通って遅延弁４０の二次側油室４３に流れ、遅延弁４０のピストン４１が動き、一次側油室４２の作動油がパイロット油圧流路６６及び分岐油圧流路８４を通って低圧の開閉用油圧流路６１に排出され、遅延弁４０が閉状態となる。
破砕アーム６の閉動作が終わったら、開閉用油圧流路６１が作動油の供給側となって高圧となり、開閉用油圧流路６２が作動油の排出側となって低圧となり、油圧シリンダ１０が縮小し、破砕アーム６が開動作を行う。

ピストン１１が伸長側ストロークエンド側にある状態で、シリンダポート１５が伸長側油室１９に連通し、ピストン１１が縮小側ストロークエンドに向かって動くと、シリンダポート１５がピストン１１によって一旦塞がれ、ピストン１１が縮小側ストロークエンドに達すると、シリンダポート１５が縮小側油室１８に連通する。シリンダポート１５が伸長側油室１９に連通している間は、逆止弁４９Ｈが自己圧、すなわち、開閉用油圧流路６２に排出される作動油の背圧をパイロット圧として閉じている。シリンダポート１５が縮小側油室１８に連通すると、作動油が縮小側油室１８からパイロット油圧流路６５に流れる。縮小側油室１８からパイロット油圧流路６５を通って逆止弁４９Ｈに流れる作動油の圧力は、それまで逆止弁４９Ｈを閉じていたパイロット圧よりも大きい。したがって、ピストン１１が縮小側ストロークエンドに達し、シリンダポート１５が縮小側油室１８に連通することによって、逆止弁４９Ｈが開き、パイロット油圧流路６５とパイロット油圧流路６６とが連通し、作動油がパイロット油圧流路６５からパイロット油圧流路６６に流れる。

作動油がパイロット油圧流路６６から遅延弁４０の一次側油室４２に流れ、遅延弁４０の二次側油室４３の作動油が分岐遅延弁流路８９及び遅延弁流路８８を通って開閉用油圧流路６２に排出され、遅延弁４０は徐々に開状態となる。
遅延弁４０は徐々に開状態となった後は、第１の実施形態と同様、逆止弁４９Ａが開き、作動油が油圧モータ５に流れて油圧モータ５が回転し、破砕機本体２が旋回する。また、作動油の一部が余剰油としてバイパス油圧流路７８を流れ、油圧モータ５及びバイパス油圧流路７８からそれぞれ作動油が開閉用油圧流路６２に排出される。破砕機本体２が旋回したら、開閉用油圧流路６１、６２を閉止し、油圧モータ５への作動油の供給を絶ち、油圧モータ５の回転を停止し、破砕機本体２の旋回を停止する。そして、破砕機本体２の旋回を停止したら、作業台車のアームで破砕機本体２の位置決めを行い、破砕アーム６の閉動作を行う。

以上のような油圧破砕機１であり、油圧シリンダ１０がパイロット油圧流路開閉手段としてシリンダポート１５を有するので、必要部品数を減らすことができ、部品配置の自由度が向上し、コスト低減が可能となる。
他の作用は、第１の実施形態と同様である。
本発明を実施するための第３の実施形態を図４を参照しつつ説明する。第１の実施形態と同様の構成のものには同じ符号を付する。

油圧破砕機１は、第１の実施形態で図１に示したものと同様の基本的構成を有する。
油圧シリンダ１０は、シリンダチューブ１４及びピストン１１を有し、シリンダチューブ１４にシリンダポート１５が形成されており、シリンダポート１５は第２の実施形態と同様の構成を有する。
シリンダチューブ１４のエンドプレート２０に、シリンダチューブ１４内に突出する突出部２１が形成され、ピストン１１先端に突出部２１と嵌合可能にクッション室２２が形成されている。エンドプレートポート２３がエンドプレート２０に形成されており、エンドプレートポート２３によって伸長側油室１９と後述する分岐油圧流路８５とが連通している。突出部２１、クッション室２２及びエンドプレートポート２３と、後述する分岐油圧流路８５に設置された逆止弁４９Ｋ及び可変絞り５０Ｃが、遅延手段をなす。

第１の実施形態と同様に、油圧シリンダ１０に開閉用油圧流路６１、６２が接続されており、開閉用油圧流路６１が縮小側油室１８に連通し、開閉用油圧流路６２が伸長側油室１９に連通している。
破砕機本体２側で、分岐油圧流路８５が開閉用油圧流路６２から分岐し、エンドプレートポート２３に接続されている。逆止弁４９Ｋ及び可変絞り５０Ｃが分岐油圧流路８５に並列設置されており、逆止弁４９Ｋは開閉用油圧流路６２側からエンドプレートポート２３側に作動油を流す構成となっている。

パイロット油圧流路６５がシリンダポート１５から逆止弁４９Ｈに接続されている。逆止弁４９Ｈは第２の実施形態と同様の構成を有する。パイロット油圧流路６６が逆止弁４９Ｈからパイロット油圧流路６７に接続されており、パイロット油圧流路７１が分岐油圧流路８５から逆止弁４９Ｈのパイロットポートに接続されている。

次に、作用について説明する。
まず、油圧シリンダ１０が伸長し、破砕アーム６が閉動作を行う場合について述べる。
開閉用油圧流路６１が作動油の排出側となって低圧となり、開閉用油圧流路６２が作動油の供給側となって高圧となると、油圧シリンダ１０が伸長し、破砕アーム６が閉動作を行う。
油圧シリンダ１０が伸長すると、作動油が、開閉用油圧流路６２から伸長側油室１９に直接流れるとともに、開閉用油圧流路６２から分岐油圧流路８５を通って伸長側油室１９に流れる。

第２の実施形態と同様に、油圧シリンダ１０が伸長する間は、逆止弁４９Ｈが閉じており、作動油がパイロット油圧流路６５からパイロット油圧流路６６に流れない。
破砕アーム６が閉動作を終わったら、開閉用油圧流路６１が作動油の供給側となって高圧となり、開閉用油圧流路６２が作動油の排出側となって低圧となり、油圧シリンダ１０が縮小し、破砕アーム６が開動作を行う。作動油が伸長側油室１９から直接開閉用油圧流路６２に排出されるとともに、分岐油圧流路８５の可変絞り５０Ｃを通って開閉用油圧流路６２に排出される。

ピストン１１が縮小側ストロークエンドに接近し、エンドプレート２０の突出部２１がピストン１１のクッション室２２に嵌合すると、伸長側油室１９から開閉用油圧流路６２に排出される作動油が可変絞り５０Ｃによって絞られ、ピストン１１の速度が減速し、破砕アーム６の開き速度も減速する。
第２の実施形態と同様に、ピストン１１が縮小側ストロークエンドに達しシリンダポート１５が縮小側油室１８に連通して、逆止弁４９Ｈが開く。逆止弁４９Ｈが開くと、作動油がパイロット油圧流路６５からパイロット油圧流路６６、６７を介して逆止弁４９Ａのパイロットポートに流れ、逆止弁４９Ａが開く。

逆止弁４９Ａが開いた後は、第１の実施形態と同様、逆止弁４９Ａが開き、作動油が油圧モータ５に流れて油圧モータ５が回転し、破砕機本体２が旋回する。また、作動油の一部が余剰油としてバイパス油圧流路７８を流れ、油圧モータ５及びバイパス油圧流路７８から作動油が開閉用油圧流路６２に排出される。破砕機本体２が旋回したら、開閉用油圧流路６１、６２を閉止し、油圧モータ５への作動油の供給を絶ち、油圧モータ５の回転を停止し、破砕機本体２の旋回を停止する。そして、破砕機本体２の旋回を停止したら、作業台車のアームで破砕機本体２の位置決めを行い、破砕アーム６の閉動作を行う。

以上のような油圧破砕機１であるので、操作者が破砕アーム６の開き速度の減速を視認してから、破砕アーム６が開きエンドとなるまでの時間が遅延時間となり、この遅延時間内に操作者が破砕機本体２を旋回させるか否かを判断できる。可変絞り５０Ｃを調節することで、破砕アーム６の開き速度が減速してから開きエンドとなるまでの時間を調整できる。

油圧シリンダ１０がパイロット油圧流路開閉手段及び遅延手段を有するので、必要部品数を減らすことができ、空間的余裕が小さな固定ブラケット３における各部品の配置の自由度が向上し、コスト低減が可能となる。
他の作用は、第１の実施形態と同様である。
本発明を実施するための第４の実施形態を図５を参照しつつ説明する。第１の実施形態と同様の構成のものには同じ符号を付する。

油圧破砕機１は、以下の点を除いて、第１の実施形態で図１に示したものと同様の構成を有する。
旋回用油圧流路７４が固定ブラケット３側で開閉用油圧流路６１から分岐して遅延弁４０のポート４４Ａに接続されており、パイロット操作逆止弁である逆止弁４９Ａが旋回用油圧流路７４に設置されている。パイロット油圧流路６６が切替弁３０の二次側から逆止弁４９Ａのパイロットポートに接続されている。旋回用油圧流路７７が遅延弁４０のポート４４Ｂから油圧モータ５に接続されている。

次に、作用について説明する。
まず、油圧シリンダ１０が縮小し、破砕アーム６が開動作を行う場合について述べる。なお、最初、遅延弁４０が閉状態にあるものとする。
第１の実施形態と同様に、油圧シリンダ１０が縮小し、油圧シリンダ１０のピストンが縮小側ストロークエンドに達するまでは、切替弁３０が閉位置にある。逆止弁４９Ｆによってパイロット油圧流路６６が閉止しており、作動油が開閉用油圧流路６１からパイロット油圧流路６５を通ってパイロット油圧流路６６に流れることはない。

油圧シリンダ１０のピストンが縮小側ストロークエンドに達すると、切替弁３０が開位置になり、パイロット油圧流路６６が逆止弁４９Ｆをバイパスして連通する。作動油が開閉用油圧流路６１からパイロット油圧流路６５、６６を通って逆止弁４９Ａのパイロットポートに流れ、逆止弁４９Ａが開き、旋回用油圧流路７４が連通する。旋回用油圧流路７４が連通すると、作動油が開閉用油圧流路６１から旋回用油圧流路７４を通って遅延弁４０の一次側油室４２とバイパス流路７８に流れる。作動油が遅延弁４０の一次側油室４２に流れると、二次側油室４３の作動油が開閉用油圧流路６２に排出され、遅延弁４０が徐々に開状態となる。

遅延弁４０が開状態となると、作動油が遅延弁４０の一次側油室４２からポート４４Ｂを通って旋回用油圧流路７７に流れ、旋回用油圧流路７７から油圧モータ５に流れて、油圧モータ５が回転し、破砕機本体２が旋回する。作動油は油圧モータ５から旋回用油圧流路７５に流れる。
旋回用油圧流路７４からバイパス油圧流路７８に流れる作動油は余剰油となり、余剰油の流量はバイパス油圧流路７８の可変絞り５０Ａによって調節され、同時に、旋回用油圧流路７４から遅延弁４０及び旋回用油圧流路７７を通って油圧モータ５に流れる作動油の流量も調節され、破砕機本体２の旋回速度が調整される。

油圧モータ５に流れた作動油とバイパス油圧流路７８に流れた余剰油はそれぞれ旋回用油圧流路７５から開閉用油圧流路６２に排出される。
破砕機本体２が旋回したら、開閉用油圧流路６１、６２を閉止し、油圧モータ５への作動油の供給を絶ち、油圧モータ５の回転を停止し、破砕機本体２の旋回を停止する。破砕機本体２の旋回を停止したら、作業台車のアームで破砕機本体２の位置決めを行い、油圧シリンダ１０を伸長して破砕アーム６を閉じ、破砕アーム６で破砕対象物を挟圧破砕し、破砕作業を行う。

油圧シリンダ１０を伸長するときは、第１の実施形態と同様に、開閉用油圧流路６２が作動油の供給側となって高圧となり、開閉用油圧流路６１が作動油の排出側となって低圧となる。油圧シリンダ１０が伸長し、切替弁３０が閉位置に切り替わり、パイロット油圧流路６６が逆止弁４９Ｆによって閉止する。作動油が高圧の開閉用油圧流路６２から遅延弁４０の二次側油室４３に流れ、遅延弁４０のピストン４１が一次側油室４２側端まで動く。一次側油室４２の作動油が旋回用油圧流路７４に排出され、遅延弁４０が閉状態に戻る。一次側油室４２から旋回用油圧流路７４に排出された作動油は逆止弁４９Ａを通って低圧の開閉用油圧流路６１に流れる。

遅延弁４０のピストン４１が一次側油室４２側に動き始めると遅延弁４０のポート４４Ｂが直ちに閉じ、旋回用油圧流路７７が閉止する。
破砕アーム６で破砕対象物を挟圧破砕したら、油圧シリンダ１０を縮小して破砕アーム６を開き、必要に応じて破砕機本体２を旋回させ、次の破砕作業のために破砕機本体２の位置決めを行う。

以上のような油圧破砕機１であり、遅延弁４０は、逆止弁４９Ａが切換わり、油圧回路内の圧力が低下した後で作動するので、第１〜第３の実施形態と比べて、遅延弁４０に作用する圧力は低くなり、機器自体を小型化できる。
他の作用は、第１の実施形態と同様である。
なお、第１、第４の実施形態において、パイロット油圧流路６５が開閉用油圧流路６２から分岐して切替弁３０の一次側に接続する構成とするとともに、破砕アーム６が閉じエンドとなるときにロッドガード１２が切替弁３０のスプール３１を押し、切替弁３０が開位置となるように構成すれば、被破砕構造物を挟圧破砕した後、露出した鉄筋を破砕アーム６でつまんで旋回することも可能である。

また、第１、第４の実施形態において、油圧シリンダ１０のロッドガード１２が切替弁３０のスプール３１を押す構成としたが、代わりに、破砕アーム６の状態に応じて位置が変化する他のものがスプール３１を押す構成としてもよい。例えば、油圧シリンダ１０のピストンロッドがスプール３１を押す構成としてもよく、破砕アーム６がスプール３１を押す構成としてもよく、破砕アーム６の動作に応じて揺動する油圧シリンダ１０自身がスプール３１を押す構成としてもよい。

第２の実施形態において、パイロット油圧流路７１が開閉用油圧流路６１から分岐して逆止弁４９Ｈに接続する構成とするとともに、シリンダチューブ１４内におけるシリンダポート１５の開口位置を、ピストン１１が伸長側ストロークエンドに達したときに伸長側油室１９と連通する位置とすれば、破砕アーム６が閉じエンドとなるときのみ、破砕機本体２を旋回させることが可能となる。

第１の実施形態に係る油圧破砕機の断面図である。 第１の実施形態に係る油圧破砕機の油圧回路の構成図である。 第２の実施形態に係る油圧破砕機の油圧回路の構成図である。 第３の実施形態に係る油圧破砕機の油圧回路の構成図である。 第４の実施形態に係る油圧破砕機の油圧回路の構成図である。 従来の油圧破砕機の油圧回路の構成図である。

符号の説明

１ 油圧破砕機
２ 破砕機本体
３ 固定ブラケット
４ 旋回輪
５ 油圧モータ
６ 破砕アーム
１０ 油圧シリンダ
１１ 油圧シリンダのピストン
１２ ロッドガード
１４ シリンダチューブ
１５ シリンダポート
１８ 縮小側油室
１９ 伸長側油室
２０ エンドプレート
２１ 突出部
２２ クッション室
２３ エンドプレートポート
３０ 切替弁
３１ 切替弁のスプール
４０ 遅延弁
４１ 遅延弁のピストン
４２ 一次側油室
４３ 二次側油室
４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄ 遅延弁のポート
４９Ａ、４９Ｄ、４９Ｅ、４９Ｆ、４９Ｇ、４９Ｈ、４９Ｊ、４９Ｋ 逆止弁
５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ 可変絞り
５３ ブレーキ弁
５４Ａ、５４Ｂ スイベル
６１、６２ 開閉用油圧流路
６５、６６、６７、７１ パイロット油圧流路
７４、７５、７７ 旋回用油圧流路
７８ バイパス油圧流路
８４、８５ 分岐油圧流路
８８ 遅延弁流路
８９、９０ 分岐遅延弁流路

Claims (2)

1. 破砕アームと、破砕アームを開閉可能に支持する破砕機本体と、破砕機本体を旋回可能に作業台車のアームに接続する固定ブラケットと、破砕機本体に配置されて破砕アームの開閉を行う油圧アクチュエータと、破砕機本体の旋回を行う油圧モータと、を有する油圧破砕機であって、
   作業台車側から油圧アクチュエータに接続された開閉用油圧流路と、
   前記開閉用油圧流路から分岐して油圧モータに接続された旋回用油圧流路と、
   前記開閉用油圧流路又は油圧アクチュエータからのパイロット圧によって開閉して前記旋回用油圧流路の連通と閉止とを切り替えるパイロット操作逆止弁と、
   前記パイロット圧を前記パイロット操作逆止弁に伝えるパイロット油圧流路と、
   破砕アーム又は油圧アクチュエータの位置に応じて前記パイロット油圧流路の連通と閉止とを切り替えるパイロット油圧流路開閉手段と、
   前記旋回用油圧流路から分岐し油圧モータをバイパスし前記旋回用油圧流路に再び合流するとともに可変絞りが設置されているバイパス流路と、
   前記パイロット油圧流路が連通してから油圧モータが回転するまでの遅延時間を与える遅延手段と、を有することを特徴とする油圧破砕機。
2. 前記パイロット油圧流路開閉手段が油圧アクチュエータに設けられていることを特徴とする請求項１記載の油圧破砕機。

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