JP2010203036A

JP2010203036A - 作業機械用駆動回路および作業機械

Info

Publication number: JP2010203036A
Application number: JP2009046183A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yoneda; 敬米田; Naoki Miyata; 尚紀宮田; Katsusuke Awano; 勝介粟野; Nobuaki Matoba; 信明的場
Original assignee: Caterpillar Japan Ltd
Current assignee: Caterpillar Japan Ltd
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2010-09-16

Abstract

【課題】作業装置で起こる配管での圧力損失やツールの応答性低下を改善できる作業機械用駆動回路を提供する。
【解決手段】作業機械の上部旋回体に設けた破砕機専用の油圧源回路部Ａに対して、破砕機自体または破砕機の近傍に破砕機駆動回路部Ｂを分離設置し、配管24，25により接続する。油圧源回路部Ａは、破砕機専用のポンプ17の吐出ライン21に、高圧アキュームレータ22を接続する。破砕機駆動回路部Ｂは、高圧作動油をシリンダ11a，11bのヘッド側およびロッド側の一方に供給する高圧供給用電磁切換弁26と、高圧作動油をシリンダ11a，11bのヘッド側に供給するパイロット式切換弁28と、シリンダ11a，11bのロッド側をタンク15に開放する戻し側のパイロット式切換弁32と、シリンダ1la，11bのヘッド側と低圧アキュームレータ37との間で蓄圧および放圧を切換える電磁切換弁38，39とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体圧源回路部とツール駆動回路部とにそれぞれアキュームレータを備えた作業機械用駆動回路と、この駆動回路を搭載した作業機械に関する。

油圧ショベルは、その作業装置の先端に設けられた掘削作業用のバケットを他のツールに替えることで、種々の作業を行なうことができ、例えば、バケットに替えて油圧ブレーカを装着した作業機械がある。

この種の作業機械は、機体側に油圧源およびコントロール弁が搭載されているので、この機体側で方向制御および流量制御された作動油を、作業装置に沿って配設されたホースなどの配管により、先端の油圧ブレーカに供給するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

ツールとしては、図２に示されるようにビル解体用の破砕機６のように、比較的高い建物等を解体する作業機械Ｍの標準より長尺の作業装置Ｆの先端に設けられたアタッチメントもある。

この図２おいて、下部走行体１に機体としての上部旋回体２が回動自在に取付けられ、この上部旋回体２に標準より長尺の作業装置Ｆが搭載されている。この標準より長尺の作業装置Ｆは、ブーム３、ジブ４、アーム５およびツールとしての破砕機６が順次連結され、これらは、ブームシリンダ3a、ジブシリンダ4a、アームシリンダ5aおよびバケットシリンダ6aにより、それぞれ回動されるように構成されている。

そして、上部旋回体２側に設置されたコントロール弁（図示せず）により方向制御および流量制御された作動油を、作業装置Ｆに沿って配設されたホースなどの配管（図示せず）により、先端の破砕機６に供給し、この破砕機６を駆動して、鉄筋コンクリートなどで作られた構造物等を破砕するようにしている。

図３は破砕機６の構造を示し、アーム５に破砕機６を取付けるためのブラケット７に旋回ベアリンク８が設けられ、この旋回ベアリンク８は、固定側の外輪8aに対して内輪8bが回転可能に設けられ、この内輪8bにブラケット９が取付られ、このブラケット９に１対の破砕刃としてのロッカビーム10a，10bの各基端がピン10aP，10bPにより回動自在に軸結合され、これらのロッカビーム10a，10bを開閉駆動するシリンダ11a，11bのヘッド側基端がピン11aH，11bHによりブラケット９に回動自在に軸結合され、シリンダ11a，11bのロッド先端がピン11aL，11bLによりロッカビーム10a，10bの中間部に回動自在に軸結合されている。

さらに、ロッカビーム10a，10bの相互に対向する内側部分にカッタ12a，12bが取付けられ、また、旋回ベアリンク８の中心部には、シリンダ11a，1lbに圧油を供給するためのスイベルジョイント13と、内輪8bに設けられたインナギヤと噛合うピニオンを回転駆動することでロッカビーム10a，10bを旋回させる旋回モータ14とが、それぞれ設置されている。

そして、図３に示されたスイベルジョイント13を介しシリンダ11a，1lbに圧油を供給してロッカビーム10a，10bを開閉し、鉄筋コンクリートなどの構造物を破砕する。また、旋回モータ14に圧油を供給して旋回ベアリング８の内輪8bを回転させ、ロッカビーム10a，10bの向きを調整する。

図４は、従来の破砕機６の駆動回路を示し、作業機械Ｍの上部旋回体２側に設けられた機体側回路部2Aに、破砕機６側に設けられた破砕機側回路部6Aが接続されている。

機体側回路部2Aは、上部旋回体２に搭載されたタンク15に、上部旋回体２に搭載されたエンジン16により駆動されるメインポンプ17a，17bの吸込ラインが接続され、これらのメインポンプ17a，17bの吐出ラインに、コントロール弁18の供給ポートが接続されている。

破砕機側回路部6Aは、上記コントロール弁18の出力ポートに、ホースなどの配管19を介し、破砕機６のシリンダ11a，1lbが接続され、他のホースなどの配管20を介し、破砕機６の旋回モータ14が接続され、この旋回モータ14の回路間にはオーバロードリリーフ弁14a，14bが設置されている。

従来は、４本の配管19，20が、上部旋回体２側のコントロール弁18から作業装置Ｆのブーム３、ジブ４およびアーム５に沿って配設されている。

特開２００４−７６４１１号公報（第６−８頁、図１−３）

この種の標準より長尺の作業装置Ｆを有する作業機械Ｍの破砕機駆動回路では、以下のような課題がある。

上部旋回体２から標準より長尺の作業装置Ｆの先端に設けられた破砕機６までの腕が長く、破砕機６のシリンダ11a，11bおよび旋回モータ14を駆動するために上部旋回体２から破砕機６までの長い距離をホースなどの配管19，20により接続して、大量の圧油を供給しているため、配管19，20での圧力損失による動力損失が大きく、燃費が悪い。

上部旋回体２側のコントロール弁18から長い配管19，20により破砕機６のシリンダ11a，11bおよび旋回モータ14まで圧油を供給するため、破砕機６の応答性が低下し、操作性および作業性が悪い。

一方、これらの配管19，20を太くすることで、シリンダ11a，11bを駆動するときの配管19，20での圧力損失を改善することも可能ではあるが、コストアップや応答性の低下の問題がある。

また、シリンダ1la，11b用の配管19と、旋回モータ14用の配管20とを個別に配設しているので、配管本数が多くなる問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、作動流体の移動中に起きる圧力損失やツールの応答性低下を改善できる作業機械用駆動回路と、この駆動回路を搭載した作業機械とを提供することを目的とする。

請求項１に記載された発明は、作業機械の機体に搭載された作業装置の先端に設けられたツールを作動流体圧により駆動する作業機械用駆動回路であって、機体側に設けられたタンクおよびポンプを有する流体圧源回路部と、この機体側の流体圧源回路部に対しツール側に分離設置され流体圧源回路部のポンプから供給された作動流体を受けてツールのシリンダを作動するとともにこのツールのシリンダから流体圧源回路部のタンクに作動流体を戻すツール駆動回路部とを具備し、流体圧源回路部は、ポンプから吐出された作動流体圧を蓄圧する高圧アキュームレータを備え、ツール駆動回路部は、シリンダのヘッド側から排出された作動流体を高圧アキュームレータよりも低圧で蓄圧するとともにシリンダが低圧で伸びるときは蓄圧された作動流体をシリンダのヘッド側に供給する低圧アキュームレータと、シリンダが縮むときにヘッド側から流出された流体を低圧アキュームレータ内に導いて蓄圧させるとともに、シリンダが低圧で伸びるときは低圧アキュームレータ内の蓄圧流体を放圧させてシリンダのヘッド側に導く蓄圧用および放圧用の電磁切換弁と、流体圧源回路部から供給された高圧の作動流体をシリンダのヘッド側およびロッド側の一方に選択的に供給する高圧供給用電磁切換弁と、シリンダのヘッド側が設定圧以上になるとパイロット圧により開いて流体圧源回路部から高圧供給用電磁切換弁に供給された高圧の作動流体をシリンダのヘッド側に供給するとともにシリンダのロッド側をタンクに開放する高圧供給側および戻し側のパイロット式切換弁とを具備した作業機械用駆動回路である。

請求項２に記載された発明は、請求項１記載の作業機械用駆動回路における流体圧源回路部が、ポンプの吐出ラインに設けられたアンロード弁を備え、このアンロード弁は、ポンプ吐出口とタンクとの間に設けられたアンロード弁本体と、このアンロード弁本体の接続部と高圧アキュームレータの接続部との間に設けられたチェック弁と、このチェック弁より高圧アキュームレータ側から引出されてアンロード弁本体のアンロード圧作用部にアンロード用パイロット圧を導くパイロットラインとを具備したものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１または２記載の作業機械用駆動回路におけるツール駆動回路部が、シリンダのロッド側とヘッド側の間を繋ぐ通路中に設けられロッド側圧が規定圧に達しないときにロッド側をヘッド側に連通するとともにロッド側圧が規定圧以上になるとロッド側からヘッド側への連通を閉じるパイロット式チェック弁を具備したものである。

請求項４に記載された発明は、請求項１乃至３のいずれか記載の作業機械用駆動回路におけるツール駆動回路部が、高圧アキュームレータを有する流体圧源回路部から高圧作動流体を低圧アキュームレータに供給して蓄圧させるときにのみ開く手動ストップ弁と、この手動ストップ弁を経た高圧作動流体を低圧アキュームレータに適する圧力まで減圧制御する減圧弁とを具備したものである。

請求項５に記載された発明は、請求項１乃至４のいずれか記載の作業機械用駆動回路において、流体圧源回路部のポンプおよび高圧アキュームレータからシリンダに作動流体を供給する一方の配管と、シリンダから流体圧源回路部のタンクに流体を戻す他方の配管とを備え、ツールは、１対の破砕刃を開閉するシリンダと、１対の破砕刃を旋回させる旋回モータとを備えた破砕機であり、ツール駆動回路部は、一方の配管から分岐されて旋回モータに作動流体を供給するとともに、他方の配管に旋回モータから戻された作動流体を合流させる旋回モータの駆動回路を具備したものである。

請求項６に記載された発明は、請求項１乃至５のいずれか記載の作業機械用駆動回路における流体圧源回路部が、ツール専用に設けられたものである。

請求項７に記載された発明は、機体と、この機体に搭載され先端に作業用のツールが設けられた作業装置と、機体から作業装置のツールにわたって設けられた請求項１乃至６のいずれか記載の作業機械用駆動回路とを具備した作業機械である。

請求項１に記載された発明によれば、シリンダが低負荷動作を行なうときは、機体側の流体圧源回路部から分離して設けられたツール駆動回路部の蓄圧用の電磁切換弁により、シリンダが縮むときにヘッド側からの戻り流体を低圧アキュームレータ内に導いて蓄圧するとともに、シリンダが低圧で伸びるときは、放圧用の電磁切換弁により、低圧アキュームレータ内の蓄圧流体を放圧してシリンダのヘッド側に導くので、機体からツールまでの距離が長い場合でも、その間で移動する配管内作動流体の流量を抑えることで、配管内圧力損失による動力損失を軽減でき、燃費、応答性、作業性を改善でき、また、流体圧源回路部に高圧アキュームレータを設けて常時高圧を保持しているので、ツール作動時の応答が速く、優れた操作性および作業性が得られる。すなわち、シリンダが高負荷動作を行なうときは、シリンダのヘッド側が設定圧以上になるのでパイロット式切換弁が開いて、流体圧源回路部の高圧アキュームレータから高圧供給用電磁切換弁に供給された高圧の作動流体をシリンダのヘッド側に供給するとともに、シリンダのロッド側をタンクに開放するので、機体側に設けられた流体圧源回路部の高圧アキュームレータから供給された高圧作動流体によりシリンダの迅速な高負荷動作を行なえるように自動的に切換えることができ、機体とツールまでの距離が長い場合でも、応答性を改善できる。

請求項２に記載された発明によれば、流体圧源回路部のアンロード弁は、アンロード弁本体の接続部と高圧アキュームレータの接続部との間に設けられたチェック弁より高圧アキュームレータ側から引出されたパイロットラインによりアンロード弁本体のアンロード圧作用部にアンロード用パイロット圧を導くので、このアンロード弁によりポンプ駆動用動力の損失を最小限に抑えることができるとともに、このアンロード弁を用いた高圧アキュームレータの蓄圧回路によって、ツール駆動時のポンプ駆動用エンジン負荷を平準化でき、他のアクチュエータとの連動操作性を向上できる。

請求項３に記載された発明によれば、ロッド側圧が規定圧に達しないときに開くパイロット式チェック弁により、シリンダが低圧で伸びるときはロッド側の圧力流体をヘッド側に再生でき、これを、低圧アキュームレータからヘッド側に供給される流量に加えることで、無負荷時のシリンダ速度を高速化できる。

請求項４に記載された発明によれば、高圧アキュームレータを有する流体圧源回路部と、ツール駆動回路部の低圧アキュームレータとの間に、手動ストップ弁および減圧弁により、流体圧源回路部から供給された高圧作動流体を減圧して低圧アキュームレータに蓄圧するための蓄圧回路を形成しているので、運搬時はツールを取外して運搬し、ツールの組立完了時は手動ストップ弁および減圧弁によりツール駆動回路部の低圧アキュームレータを容易にセットアップできるので、ツールの運搬および組立を容易にできる。

請求項５に記載された発明によれば、破砕機の１対の破砕刃を開閉するシリンダの流体圧源回路部を、１対の破砕刃を旋回させる旋回モータにも共用して、シリンダ用の一方および他方の配管から旋回モータの駆動回路を分岐するので、流体圧源回路部とツール駆動回路部とを接続する配管の本数を４本から２本に削減でき、かつこれらの配管を流れる流量が少ないので、配管サイズを細くできる。

請求項６に記載された発明によれば、ツール専用のポンプおよび高圧アキュームレータを備えた流体圧源回路部により、ツールの高圧での高負荷動作を可能とするとともに、ツール駆動回路部でのシリンダから低圧アキュームレータへの蓄圧と、低圧アキュームレータからシリンダへの放圧により、低圧でのシリンダの応答性を上げることができる。

請求項７に記載された発明によれば、機体に標準より長尺な作業装置が搭載された作業機械においても、その長尺な作業装置に沿って移動する作動流体量を減少させることができるので、作動流体の移動中に起きる圧力損失やツールの応答性低下を改善できる。

本発明に係る作業機械用駆動回路の一実施の形態を示す回路図である。同上駆動回路が適用される作業機械の側面図である。同上駆動回路が適用されるツールの側面図である。従来の作業機械用駆動回路を示す回路図である。

以下、本発明の一実施の形態を、図１に示された作業機械用駆動回路、図２に示された作業機械Ｍおよび図３に示されたツールとしての破砕機６を参照しながら詳細に説明する。

図１に示された作業機械用駆動回路は、図２に示された作業機械Ｍの機体としての上部旋回体２に搭載された標準より長尺の作業装置Ｆの先端に設けられたツールとしての破砕機６を作動流体圧としての作動油圧により駆動するものであって、上部旋回体２に設けられたツール専用の流体圧源回路部としての油圧源回路部Ａに対して、破砕機６自体または破砕機６の近傍にツール駆動回路部としての破砕機駆動回路部Ｂが分離設置されている。

図３に示されるように、破砕機６は、１対の破砕刃としてのロッカビーム10a，10bを開閉する片ロッド型のシリンダ11a，11bと、ロッカビーム10a，10bを旋回させる旋回モータ14とを備えたアタッチメントツールである。

油圧源回路部Ａは、上部旋回体２に設置されたタンク15およびエンジン16によって駆動される破砕機専用のポンプ17を有し、このポンプ17の吐出ライン21に、ポンプ17から吐出された作動油圧を高圧で蓄圧する破砕機専用の高圧アキュームレータ22が接続されている。この高圧アキュームレータ22の接続部よりポンプ17側にはアンロード弁23が設けられている。

このアンロード弁23は、ポンプ吐出口とタンク15との間にアンロード弁本体23aが設けられ、このアンロード弁本体23aの吐出ライン21への接続部とアキュームレータ22の接続部との間にチェック弁23bが設けられ、このチェック弁23bより高圧アキュームレータ側から引出されたパイロットライン23pがアンロード弁本体23aのアンロード圧作用部にアンロード用パイロット圧を導くように構成されている。

破砕機駆動回路部Ｂは、油圧源回路部Ａの吐出ライン21と一方の配管24を介して接続され、油圧源回路部Ａのタンク15と他方の配管25を介して接続されている。

ポンプ側の配管24には、油圧源回路部Ａから供給された高圧の作動油を方向制御してシリンダ11a，11bのヘッド側およびロッド側の一方に選択的に供給する高圧供給用電磁切換弁26が接続され、この高圧供給用電磁切換弁26の一方の出力ポートとシリンダ11a，11bのヘッド側との間の通路27中には、シリンダ11a，11bのヘッド側の圧力が設定圧に達するとパイロット圧により開いて油圧源回路部Ａから高圧供給用電磁切換弁26に供給された高圧の作動油をシリンダ11a，11bのヘッド側に供給する高圧供給側のパイロット式切換弁28が設けられている。

シリンダ11a，11bのロッド側とタンク側の配管25との間の通路31中には、シリンダ11a，11bのヘッド側の圧力が設定圧以上になるとパイロット圧により開いてシリンダ11a，11bのロッド側をタンク15に開放する戻し側のパイロット式切換弁32が設けられ、さらにシリンダ11a，11bのロッド側をタンク15に開放するための電磁切換弁33が設けられている。

一方の配管24に接続された通路34には、手動ストップ弁35を介して減圧弁36が接続され、この減圧弁36の出側に、シリンダ1la，11bのヘッド側から排出された作動油を高圧アキュームレータ22よりも低圧で蓄圧するとともにシリンダ1la，11bが低圧で伸びるときは蓄圧された作動油をシリンダ1la，11bのヘッド側に供給する低圧アキュームレータ37が接続されている。

手動ストップ弁35は、組立当初に油圧源回路部Ａから高圧作動油を低圧アキュームレータ37に供給して蓄圧させるときにのみ開く開閉弁であり、減圧弁36は、手動ストップ弁35を経た高圧作動油を低圧アキュームレータ37に適する圧力まで減圧制御する圧力調整弁である。

低圧アキュームレータ37とシリンダ11a，11bのヘッド側との間には、シリンダ1la，11bが縮むときにそのヘッド側から流出された圧油を低圧アキュームレータ37内に導いて蓄圧させるための蓄圧用の電磁切換弁38と、シリンダ1la，11bが低圧で伸びるときは低圧アキュームレータ37内に蓄圧された圧油を放圧させてシリンダ11a，11bのヘッド側に導く放圧用の電磁切換弁39と、それぞれの逆流を防止するためのチェック弁41，42とが設けられている。

シリンダ11a，11bのロッド側とヘッド側との間には、シリンダ11a，11bのロッド側の圧力が規定圧以下になると開く低圧再生用のパイロット式チェック弁43が設けられている。

ポンプ側の配管24から分岐された通路44には、減圧弁45を介して、旋回モータ14の回転方向を切換制御する電磁切換弁46の供給ポートが接続され、この電磁切換弁46の排出ポートは通路47を介してタンク側の配管25に接続されている。電磁切換弁46の出力ポートは、１対の破砕刃としてのロッカビーム10a，10bを旋回させるための旋回モータ14に接続され、この旋回モータ14の回路間には、オーバロードリリーフ弁14a，14bが設けられている。

これらの通路44、減圧弁45、電磁切換弁46、通路47およびオーバロードリリーフ弁14a，14bは、旋回モータ14の駆動回路48を形成しており、油圧源回路部Ａのポンプ17および高圧アキュームレータ22からシリンダ11a，11bに作動流体を供給する一方の配管24から分岐された通路44により旋回モータ14に作動油を供給するとともに、シリンダ11a，11bから油圧源回路部Ａのタンク15に油を戻す他方の配管25に旋回モータ14から戻された作動油を合流させる。

次に、図１に示された実施の形態の作用を説明する。

(1) 組立完了時のセットアップ
組立完了時に以下の手順で低圧アキュームレータ37を蓄圧する。

高圧供給用電磁切換弁26のソレノイドｂおよび蓄圧用の電磁切換弁38を励磁して、高圧アキュームレータ22の圧油を高圧供給用電磁切換弁26を経てシリンダ11a，11bのロッド側に供給するとともに、ヘッド側から流出した油を蓄圧用の電磁切換弁38を経て低圧アキュームレータ37内に蓄えながら、シリンダ11a，11bを最縮状態にする。

次に手動ストップ弁35を開き、高圧アキュームレータ22の回路から圧油を減圧弁36に供給し、低圧アキュームレータ37に蓄圧する。低圧アキュームレータ37での蓄圧が完了すると手動ストップ弁35を閉じる。

(2) 破砕機のロッカビーム10a，10bを閉じる場合
高圧供給用電磁切換弁26のソレノイドａおよび放圧用の電磁切換弁39、電磁切換弁33を励磁する。

シリンダ11a，11bが無負荷の時は、ヘッド側の圧力が低いためパイロット式切換弁28，32は閉じられている。したがって、低圧アキュームレータ37内に蓄圧された圧油が放圧用の電磁切換弁39を経てシリンダ11a，1lbのヘッド側に供給され、シリンダ11a，11bが伸びる。この時、ロッド側圧力が低いので、パイロット式チェック弁43は開き、シリンダ11a，1lbのロッド室の油はヘッド側に再生される。

それから、破砕機６のロッカビーム10a，10bが鉄筋コンクリートなどを噛込んで、シリンダ11a，1lbのヘッド側に圧力が立つと、通路27が高圧となって、パイロット式切換弁28，32が切換わって開く。したがって、高圧アキュームレータ22の回路から高圧の圧油が、高圧供給用電磁切換弁26およびパイロット式切換弁28を経てシリンダlla，11bのヘッド側に供給される。一方、ロッド側はパイロット式切換弁32、電磁切換弁33を経て機体側のタンク15に開放される。

以上の作用により、高圧アキュームレータ22の回路から高圧の圧油がシリンダ11a，11bのヘッド側に供給され、ロッカビーム10a，10bによって鉄筋コンクリートなどを破砕することができる。

(3) 破砕機６のロッカビーム10a，10bを開く場合
高圧供給用電磁切換弁26のソレノイドｂおよび蓄圧用の電磁切換弁38を励磁する。

高圧アキュームレータ22の回路から高圧供給用電磁切換弁26を経てシリンダlla，11bのロッド側に高圧の圧油が供給され、シリンダlla，11bが縮む。このとき、ロッド側に高圧が発生するので、パイロット式チェック弁43は閉じている。

したがって、ロッド側を高圧で押しながらシリンダ11a，11bを縮めると同時に、ヘッド側から流出した圧油を蓄圧用の電磁切換弁38を経て低圧アキュームレータ37内に蓄圧することができる。

(4) 旋回モータの駆動
電磁切換弁46を一方切換位置または他方切換位置に切換えると、高圧アキュームレータ22の回路から減圧弁45および電磁切換弁46を経て旋回モータ14に圧油が供給され、旋回モータ14が正転方向または逆転方向に駆動される。

次に、図１に示された実施の形態の効果を説明する。

シリンダ11a，11bが低負荷動作を行なうときは、上部旋回体２側の油圧源回路部Ａから分離して設けられた破砕機駆動回路部Ｂの蓄圧用の電磁切換弁38を開いて、シリンダ11a，11bが縮むときにヘッド側から流出する戻り油を低圧アキュームレータ37内に導いて蓄圧するとともに、シリンダ11a，11bが低圧で伸びるときは放圧用の電磁切換弁39を開いて、低圧アキュームレータ37内の蓄圧油を放圧してシリンダ11a，11bのヘッド側に導くので、上部旋回体２から破砕機６までの距離が長い場合でも、その間の配管24，25内の油量を小流量に抑えて、配管24，25内の圧力損失による動力損失を軽減でき、燃費、応答性、操作性すなわち作業性を改善できる。

すなわち、シリンダ11a，11bが縮む時にヘッド側から排出される大量の圧油を低圧アキュームレータ37に蓄圧し、シリンダ11a，11bを伸ばすときに、低圧アキュームレータ37内に蓄圧されている圧油を近くのシリンダ11a，11bのヘッド側に供給するので、上部旋回体２側に設けられた高圧アキュームレータ22の回路と破砕機６との間を繋ぐ長い配管24，25を流れる油量を小流量に抑えることができ、したがって、配管24，25内の圧力損失による動力損失を大幅に低減でき、燃費を向上できるとともに、シリンダ11a，11bが低負荷動作を行なうときの応答性、操作性すなわち作業性を向上できる。

さらに、破砕機６の油圧源回路部Ａにアンロード弁23を用いた高圧アキュームレータ22の蓄圧回路を設け、常時高圧を保持しているので、破砕機６の開閉時の応答が速く、操作性および作業性を大幅に改善できる。すなわち、シリンダ11a，11bが高負荷動作を行なうときは、シリンダ11a，11bのヘッド側が設定圧以上になるのでパイロット式切換弁28，32が開いて、油圧源回路部Ａの高圧アキュームレータ22から高圧供給用電磁切換弁26に供給された高圧の作動油をシリンダ11a，11bのヘッド側に供給するとともに、シリンダ11a，11bのロッド側をタンク15に開放するので、上部旋回体２側に設けられた油圧源回路部Ａの高圧アキュームレータ22から供給された高圧作動油によりシリンダ11a，11bの迅速な高負荷動作を行なえるように自動的に切換えることができ、上部旋回体２と破砕機６までの距離が長い場合でも、応答性を改善できる。

油圧源回路部Ａのアンロード弁23は、アンロード弁本体23aの接続部と高圧アキュームレータ22の接続部との間に設けられたチェック弁23bより高圧アキュームレータ22側から引出されたパイロットライン23pによりアンロード弁本体23aのアンロード圧作用部にアンロード用パイロット圧を導くので、このアンロード弁23によりポンプ駆動用動力の損失を最小限に抑えることができるとともに、この破砕機６の油圧源回路部Ａにアンロード弁23を用いた高圧アキュームレータ22の蓄圧回路を設けているので、破砕機駆動時のポンプ駆動用エンジン負荷を平準化でき、旋回モータ14などの他のアクチュエータとの連動操作性を向上できる。

ロッド側圧が規定圧に達しないときに開くパイロット式チェック弁43により、シリンダ11a，11bが低圧で伸びるときはロッド側の圧力油をヘッド側に再生でき、これを、低圧アキュームレータ37からヘッド側に供給される流量に加えることで、無負荷時のシリンダ速度を高速化できる。

高圧アキュームレータ22を有する油圧源回路部Ａと、破砕機駆動回路部Ｂの低圧アキュームレータ37との間に、手動ストップ弁35および減圧弁36により、油圧源回路部Ａから供給された高圧作動油を減圧して低圧アキュームレータ37に蓄圧するための蓄圧回路を形成しているので、運搬時は破砕機６を油圧源回路部Ａの配管24，25から分離させて運搬し、破砕機６の組立完了時は手動ストップ弁35および減圧弁36により破砕機駆動回路部Ｂの低圧アキュームレータ37を容易にセットアップできるので、破砕機６の運搬および組立を容易にできる。

破砕機６のロッカビーム10a，10bを開閉するシリンダ11a，11bの油圧源回路部Ａを、ロッカビーム10a，10bを旋回させる旋回モータ14にも共用して、シリンダ駆動用の配管24，25から旋回モータ14の駆動回路48を分岐するので、油圧源回路部Ａと破砕機駆動回路部Ｂとを接続する配管24，25の本数を、図４に示された従来の４本から２本に削減でき、かつ配管24，25を流れる流量が少ないので配管サイズを細くできる。

破砕機専用のポンプ17および高圧アキュームレータ22を備えた油圧源回路部Ａにより、破砕機６の高圧での高負荷動作を可能とするとともに、破砕機駆動回路部Ｂでのシリンダ11a，11bから低圧アキュームレータ37への蓄圧と、低圧アキュームレータ37からシリンダ11a，11bへの放圧により、低圧でのシリンダ11a，11bの応答性を上げることができる。

そして、機体としての上部旋回体２に標準より長尺な作業装置Ｆが搭載された作業機械Ｍにおいても、その長尺な作業装置Ｆに沿って移動する作動油量を減少させることができるので、作動油の移動中に起きる圧力損失や破砕機６の応答性低下を改善できる。

本発明は、比較的高い建物等を解体する解体用作業機械の破砕機を駆動する回路に適するが、グラップル、さらには旋回モータを有さないツールを駆動する他の作業機械用駆動回路にも利用することができる。

Ｍ作業機械
Ｆ作業装置
Ａ流体圧源回路部としての油圧源回路部
Ｂツール駆動回路部としての破砕機駆動回路部
２機体としての上部旋回体
６ツールとしての破砕機
10a，10b 破砕刃としてのロッカビーム
11a，11b シリンダ
14 旋回モータ
15 タンク
17 ポンプ
21 吐出ライン
22 高圧アキュームレータ
23 アンロード弁
23a アンロード弁本体
23b チェック弁
23p パイロットライン
24，25 配管
26 高圧供給用電磁切換弁
28 高圧供給側のパイロット式切換弁
32 戻し側のパイロット式切換弁
35 手動ストップ弁
37 低圧アキュームレータ
38 蓄圧用の電磁切換弁
39 放圧用の電磁切換弁
43 パイロット式チェック弁

Claims

作業機械の機体に搭載された作業装置の先端に設けられたツールを作動流体圧により駆動する作業機械用駆動回路であって、
機体側に設けられたタンクおよびポンプを有する流体圧源回路部と、
この機体側の流体圧源回路部に対しツール側に分離設置され流体圧源回路部のポンプから供給された作動流体を受けてツールのシリンダを作動するとともにこのツールのシリンダから流体圧源回路部のタンクに作動流体を戻すツール駆動回路部とを具備し、
流体圧源回路部は、
ポンプから吐出された作動流体圧を蓄圧する高圧アキュームレータを備え、
ツール駆動回路部は、
シリンダのヘッド側から排出された作動流体を高圧アキュームレータよりも低圧で蓄圧するとともにシリンダが低圧で伸びるときは蓄圧された作動流体をシリンダのヘッド側に供給する低圧アキュームレータと、
シリンダが縮むときにヘッド側から流出された流体を低圧アキュームレータ内に導いて蓄圧させるとともに、シリンダが低圧で伸びるときは低圧アキュームレータ内の蓄圧流体を放圧させてシリンダのヘッド側に導く蓄圧用および放圧用の電磁切換弁と、
流体圧源回路部から供給された高圧の作動流体をシリンダのヘッド側およびロッド側の一方に選択的に供給する高圧供給用電磁切換弁と、
シリンダのヘッド側が設定圧以上になるとパイロット圧により開いて流体圧源回路部から高圧供給用電磁切換弁に供給された高圧の作動流体をシリンダのヘッド側に供給するとともにシリンダのロッド側をタンクに開放する高圧供給側および戻し側のパイロット式切換弁と
を具備したことを特徴とする作業機械用駆動回路。
流体圧源回路部は、ポンプの吐出ラインに設けられたアンロード弁を備え、
このアンロード弁は、
ポンプ吐出口とタンクとの間に設けられたアンロード弁本体と、
このアンロード弁本体の接続部と高圧アキュームレータの接続部との間に設けられたチェック弁と、
このチェック弁より高圧アキュームレータ側から引出されてアンロード弁本体のアンロード圧作用部にアンロード用パイロット圧を導くパイロットラインと
を具備したことを特徴とする請求項１記載の作業機械用駆動回路。
ツール駆動回路部は、
シリンダのロッド側とヘッド側の間を繋ぐ通路中に設けられロッド側圧が規定圧に達しないときにロッド側をヘッド側に連通するとともにロッド側圧が規定圧以上になるとロッド側からヘッド側への連通を閉じるパイロット式チェック弁
を具備したことを特徴とする請求項１または２記載の作業機械用駆動回路。
ツール駆動回路部は、
高圧アキュームレータを有する流体圧源回路部から高圧作動流体を低圧アキュームレータに供給して蓄圧させるときにのみ開く手動ストップ弁と、
この手動ストップ弁を経た高圧作動流体を低圧アキュームレータに適する圧力まで減圧制御する減圧弁と
を具備したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の作業機械用駆動回路。
流体圧源回路部のポンプおよび高圧アキュームレータからシリンダに作動流体を供給する一方の配管と、
シリンダから流体圧源回路部のタンクに流体を戻す他方の配管とを備え、
ツールは、１対の破砕刃を開閉するシリンダと、１対の破砕刃を旋回させる旋回モータとを備えた破砕機であり、
ツール駆動回路部は、
一方の配管から分岐されて旋回モータに作動流体を供給するとともに、他方の配管に旋回モータから戻された作動流体を合流させる旋回モータの駆動回路
を具備したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の作業機械用駆動回路。
流体圧源回路部は、ツール専用に設けられた
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の作業機械用駆動回路。
機体と、
この機体に搭載され先端に作業用のツールが設けられた作業装置と、
機体から作業装置のツールにわたって設けられた請求項１乃至６のいずれか記載の作業機械用駆動回路と
を具備したことを特徴とする作業機械。