JP2561872Y2 - 油圧の増圧回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、破砕機の油圧回路に適
用される増圧回路に関する。本考案は、その他の油圧シ
リンダ、油圧モータの駆動回路のプレス、成形機、試験
装置等の増圧回路にも利用することができる。

【０００２】

【従来の技術】図３に示すように、従来の破砕機の油圧
回路においては増圧回路はなく、操作弁１２の出力油路
は開閉シリンダの伸側油路４０、縮側油路４１に各々直
接接続され、操作弁１２の切換により高圧油が交互に開
閉シリンダに供給され開閉動作を行なっていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】破砕機の閉動作時に
は、鉄筋、コンクリート等を破砕・切断するための強力
な力を必要とする。しかし、破砕力は油圧力で決まるた
め従来の油圧回路では破砕機を装着した母機（例えば油
圧ショベル）の定格圧力による破砕力しか発揮できな
い。そして、母機の定格圧力は母機の油圧システムの最
適な圧力に設定されているため破砕機などの強力な油圧
力を必要とする場合には、圧力が不足し破砕機の能力を
最大限に活用できないという問題がある。

【０００４】その解決策としては、定格圧力を破砕機の
使用時の高い圧力に設定しなおすことも考えられるが、
母機の油圧システム全体に重大な影響を及ぼし母機の損
傷や寿命を短くするという問題も生じやすい。本考案は
これらの問題を解決する増圧回路を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案に係る油圧の増圧
回路は、開閉シリンダ４と、操作弁１２と、油圧ポンプ
１３と、タンク３６からなる油圧回路において、 （Ａ）複動型増圧シリンダ５と、分配弁６と、シーケン
ス弁７と、パイロット式チェック弁８と、パイロット油
路９と、連結部材３５と、切換弁１０を具備し、 （Ｂ）前記操作弁１２は、３位置４ポートの構造を有
し、手動又はパイロット圧により制御され、ポンプ１３
からの圧油を伸側油路（２７１、２７２）を介して開閉
シリンダ４の伸側油室２０に出力し、縮側油路２８を介
して開閉シリンダ４の縮側油室２１に出力するととも
に、開閉シリンダ４からのリターン油をタンク３６に戻
し、 （Ｃ）前記パイロット式チェック弁８は、伸縮油路の自
由流れ方向が伸側油室２０方向になるように伸縮油路
（２７１と２７２）の間に挿入されてパイロット油路９
を介して縮側油路２８の油圧により制御され、 （Ｄ）前記シーケンス弁７は、伸側油路２７１からの分
岐油路２６に接続されて分岐油路２６の圧力が設定圧以
上になったときに作動し、操作弁１２からの油圧を第１
供給油路２９を介して分配弁６に出力し、 （Ｅ）前記分配弁６は、２位置４ポートの構造を有し、
切換弁１０からのパイロット圧で制御され、前記シーケ
ンス弁７からの圧油を出力油路（２４１又は２４２）を
介して複動型増圧シリンダ５の駆動油室（２２１又は２
２２）及び増圧油室（２３１又は２３２）に出力し、該
分配弁６からのリターン油をチェック弁１１を介して縮
側油路（２８）に導き、 （Ｆ）前記複動型増圧シリンダ５は、２つの駆動油室
（２２１、２２２）と２つの増圧油室（２３１、２３
２）を有し、第１駆動油室２２１には分配弁６からの第
１出力油路２４１が、第２駆動油室２２２には分配弁６
からの第２出力油路２４２が導かれ、第１増圧油室２３
１への油の流入用に第１出力油路２４１からチェック弁
１６１を介して油を導くとともに、第１増圧油室２３１
からの油の流出用としてチェック弁１５１と増圧油路３
３を介して伸側油路２７２に油を導き、第２増圧油室２
３２への油の流入用に第２出力油路２４２からチェック
弁１６２を介して油を導き、第２増圧油室２３２からの
油の流出用として、チェック弁１５２と増圧油路３３を
介して伸側油路２７２に油を導き、 （Ｇ）前記連結部材３５は、増圧ピストン５０のストロ
ークを切換弁１０に伝えることにより切換弁１０を切換
え、 （Ｈ）前記切換弁（１０）は、複動型増圧シリンダ５の
増圧ピストン５０の動きにより制御され、シーケンス弁
７から分岐した第２供給油路３０の圧油をパイロット油
として分配弁６の操作油室（２５１又は２５２）に出力
することを特徴とする。

【０００６】

【作用】本考案の増圧回路においては、 （ａ）通常の開閉動作の場合には、操作圧力が低いため
シーケンス弁７は開かない。 （ｂ）伸び操作では、圧油は伸側油路のパイロット式チ
ェック弁８を開いて開閉シリンダの伸側油室２０に流入
し、縮側油室２１の油は縮側油路２８を経てタンク３６
に戻る。 （ｃ）また縮操作では、圧油は縮側油路２８から縮側油
室２１に流入するとともに、パイロット油路９を経てパ
イロット式チェック弁８を開くため、伸側油室２０の油
は伸側油路のパイロット式チェック弁８を経てタンク３
６に戻る。 （ｄ）他方破砕機３からコンクリート塊等を挟むときに
は、伸側油路２７１の圧力が高くなるためシーケンス弁
７が開き、高圧油が分岐油路２６に流入する。

【０００７】流入した高圧油は分配弁６を経て複動型増
圧シリンダ５の一方の駆動油室（受圧面積Ａ）に流入
し、さらにチェック弁１６１を介して増圧油室２３１
（受圧面積ａ）に流入する。

【０００８】すると増圧ピストン５０が駆動され、反対
側の増圧油室２３２（受圧面積ｂ）の油を圧縮し受圧面
積比（Ａ＋ａ）／ｂ倍だけ高圧にする。その増圧室の高
圧油は、チェック弁１５２を介して開閉シリンダの伸側
油室２０に流入し開閉シリンダ４の推力を増加するた
め、破砕力が増加される。

【０００９】また、この高圧油は伸側油路のパイロット
式チェック弁８と油が流入中の増圧室に継がるチェック
弁１５１により逆流することはない。 （ｅ）増圧ピストン５０がストロークエンドを近くまで
ストロークすると、切換弁１０かが切換わり、高圧油を
分配弁６の反対側の操作油室２５２に流入し、シーケン
ス弁７からの高圧油が増圧ピストン５０の反対側の駆動
油室２２２（受圧面積Ｂ）と増圧油室２３２（受圧面積
ｂ）に流入し、増圧ピストン５０が逆方向にストローク
し、ストローク方向の増圧油室の油を受圧面積比（Ｂ＋
ｂ）／ａ倍だけ高圧にして送り出す。

【００１０】そしてストロークエンド近くになると切換
弁が切換わり、上記と同様の動きを繰り返す。以上の動
きにより、伸側の操作圧力は増圧ピストンの受圧面積比
（Ａ＋ａ）／ｂ又は（Ｂ＋ｂ）／ａ倍だけ高圧になり、
開閉シリンダ４の推力（破砕力）も増大する。

【００１１】

【実施例】本考案の実施例を油圧ショベルの破砕機を例
として図１〜図２により説明する。図において、１は油
圧ショベル、２はフロントで、フロントの先端にはアタ
ッチメントとして破砕機３が取り付けられている。

【００１２】４は破砕機の爪を開閉させる開閉シリンダ
であり、該シリンダ４の伸操作時には爪が閉じ対象物を
破砕するので、伸操作時に強力な推力が必要となる。１
３は油圧ポンプで、操作弁１２を右側に切換えることに
より、高圧油は伸側油路２７１及び２７２を経て伸側油
室２０に、また左側に切換える縮側油路２８を経て縮側
油室２１に流入する。

【００１３】８はパイロット式チェック弁で、伸側油路
２７１と２７２の自由流れ方向が伸側油室２０方向にな
るように挿入され、パイロット油路９は縮側油路２８に
導かれている。

【００１４】７はシーケンス弁で、伸側油路２７１から
の分岐油路２６に接続されその出力油路を第１供給油路
２９及び第２供給油路３０とし、分配弁６と切換弁１０
に油圧を導いている。

【００１５】６は分配弁で、シーケンス弁７からの第１
供給油路２９を第１出力油路２４１あるいは第２出力油
路２４２に切換える。５は複動型増圧シリンダで、大き
なピストンの両端に小さな受圧面積のピストンと２つの
駆動油室（２２１、２２２）及び２つの増圧油室（２３
１、２３２）を有し、第１駆動油室２２１には分配弁６
からの第１出力油路２４１が、第２駆動油室２２２には
分配弁６からの第２出力油路２４２が、各々導かれてい
る。

【００１６】第１増圧油室２３１には、油の流入用に第
１出力油路２４１からチェック弁１６１を介して油を導
き、かつ油の流出用としてチェック弁１５１と増圧油路
３３を介して伸側油路２７２に油を導いている。

【００１７】第２増圧油室２３２には、同様に油の流入
用として第２出力油路２４２からチェック弁１６２を介
して油を導き、油の流出用としてチェック弁１５２と増
圧油路３３を介して伸側油路２７２に油を導いている。

【００１８】３１はタンク油路で、分配弁６の戻り油を
縮側油路２８にチェック弁１１を介して導いている。１
０は切換弁で、シーケンス弁７からの第２供給油路３０
の高圧油を分配弁６の第１操作油室２５１あるいは第２
操作油室２５２に導いている。

【００１９】３２は切換弁１０のタンク油路である。３
５は連結部材で、増圧ピストン５０のストロークを切換
弁１０に伝え、切換弁１０を切換える。

【００２０】以上のように構成された破砕機用の増圧回
路の作動を以下に説明する。通常の開閉操作では、操作
圧力は低いためシーケンス弁は開かない。すなわち伸び
操作（操作弁１２の右側位置）ではポンプ１３からの吐
出油は伸側油路２７２のチェック弁８を開き、開閉シリ
ンダ４の伸側油室２０に流入し、開閉シリンダ４を伸ば
し爪を閉じてゆく。

【００２１】そのとき、縮側油室２１の油は、縮側油路
２８、操作弁１２を経てタンク３６に戻る。他方縮み操
作（操作弁１２の左側位置）の場合は、ポンプ１３から
の吐出油は縮側油路２８を経て縮側油室２１に流入し開
閉シリンダ４を縮め爪は開く。

【００２２】そのとき、伸側油室２０の油は、パイロッ
ト油路９により開いたチェック弁８と、伸側油路２７１
及び２７２と、操作弁１２を経てタンク３６に戻る。他
方、爪が破砕物を把み破砕するときは、伸側油室２０と
伸側油路２７１及び２７２が高圧になる。

【００２３】伸側油路２７２の油圧がシーケンス弁７の
設定圧より高くなると、シーケンス弁７が開き増圧回路
が働くようになる。第２供給油路３０の油は、切換弁１
０を経て分配弁６の左側操作油室２５１に流入し分配弁
６を左位置に切換え保持する。

【００２４】第１供給油路２９の高圧油は、分配弁６、
第１出力油路２４１を経て第１駆動油室２２１（受圧面
積Ａとする）に流入し、さらにチェック弁１６１を押し
開き第１増圧油室２３１（受圧面積ａとする）に流入す
る。

【００２５】すると増圧ピストン５０は、図１の右方向
に動き第２駆動油室２２２（受圧面積Ｂとする）の油を
第２出力油路２４２と分配弁６とチェック弁１１を経て
縮側油路２８に流出させ、さらに第２増圧油室２３２
（受圧面積ｂとする）の油を圧縮して受圧面積比すなわ
ち（Ａ＋ａ）／ｂ倍に増圧し、チェック弁１５２を開き
増圧油路３３を経て伸側油路２７２に押出し、開閉シリ
ンダ４の伸側油室２０の圧力を増圧し、シリンダ推力
（爪の破砕力）を増大させる。

【００２６】伸側油路２７２の圧力は伸側油路２７１の
圧力より高いが、チェック弁８の働きにより逆流するこ
とはない。またチェック弁１５１の働きにより反対側の
第１増圧油室２３１への回り込みもない。

【００２７】増圧ピストン５０が右方向に動き、ストロ
ークエンド近くになると、連結部材３５を介して切換弁
１０が切換わり、第２供給油路３０の圧力は分配弁６の
右側の第２操作油室２５２に流入し、分配弁６の右側位
置に切換え保持する。

【００２８】そのとき第１供給油路２９の圧力は、第２
駆動油室２２２、第２増圧油室２３２に流入し、増圧ピ
ストン５０を左方向に動かし、第１駆動油室２２１の油
を第１出力油路２４１と分配弁６を経てタンク油路３１
に排出し、さらに第１増圧油室２３１の油を圧縮し受圧
面積比、すなわち（Ｂ＋ｂ）／ａ倍に増圧し、チェック
弁１５１を開き増圧油路３３を経て伸側油路２７２に押
出し伸側油室２０の圧力を増圧し、シリンダ推力、すな
わち爪の破砕力を増大させる。

【００２９】増圧ピストン５０が左方向のストロークエ
ンドになると、連結部材３５を介して切換弁１０を切換
えて元の位置に戻す。そのとき分配弁６の位置も元に戻
る。

【００３０】なお、縮み操作の場合は、チェック弁１１
の働きにより、油は逆流せず増圧回路が働くことはな
い。このような動作により、伸側油路２７２がシーケン
ス弁７の設定圧力より高くなると増圧回路が働き、連続
して増圧動作を繰返して、シリンダの推力、ひいては破
砕力を増大させることができる。

【００３１】実施例では、油圧ショベルにおける破砕機
の場合について述べたが、このような増圧回路は、プレ
ス、射出成形機、試験装置等の油圧シリンダ、油圧モー
タ等のアクチュエータ部で部分的に高圧が必要な場合に
おいても利用できる。

【００３２】

【考案の効果】本考案は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）本考案の増圧回路によれば、破砕力が必要なとき
に母機の定格圧力よりも高い圧力を連続して吐出できる
ので、破砕力を大幅に増大させることができ、破砕機の
能力を最大に利用できる。 （２）増圧するのは、伸側油路２７１のパイロットチェ
ック弁８以後の配管、開閉シリンダ、及び増圧ピストン
の出力配管の部分だけであるので、母機の他の油圧シス
テムに影響を及ぼすことがなく高圧化への改造が、容易
にかつ安価にできる。 （３）増圧ピストン５０の移動方向への切替は、連結部
材３５により、増圧ピストン５０のストロークを切換弁
１０に伝え、切換弁１０を機械的に切換える。

【００３３】そのため、構造が簡単になり、部品点数も
少なくなるので、製作コストも低減することが出来る。 （４）それとともに、連結部材３５による機械的切替で
あるため、確実な切替動作を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る油圧回路を示す図。

【図２】油圧ショベルに破砕機を装着した図。

【図３】従来の破砕機の油圧回路を示す図。

【符号の説明】

１ …油圧ショベル、２ …フロント、３ …破砕機、
４ …開閉シリンダ、５ …複動型増圧シリンダ、６
…分配弁、７ …シーケンス弁、８ …パイロット式チ
ェック弁、９ …パイロット油路、１０…切換弁、１１
…チェック弁、１２…操作弁、１３…油圧ポンプ、１４
…絞り、２０…伸側油室、２１…縮側油室、２６…分岐
油路、２８…縮側油路、２９…第１供給油路、３０…第
２供給油路、３１、３２…タンク油路、３３…増圧油
路、３５…連結部材（増圧ピストン５０の変位と切換弁
１０のの変位を連結する部材）、３６…タンク、４０…
伸側油路、４１…縮側油路、５０…増圧ピストン、１５
１、１５２…チェック弁、１６１、１６２…チェック
弁、２２１…第１駆動油室、２２２…第２駆動油室、２
３１…第１増圧油室、２３２…第２増圧油室、２４１…
第１出力油路、２４２…第２出力油路、２５１…第１操
作油室、２５２…第２操作油室、２７１、２７２…伸側
油路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 野坂 寛 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−297508（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−99704（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−72904（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】開閉シリンダ（４）と操作弁（１２）と油
   圧ポンプ（１３）とタンク（３６）からなる油圧回路に
   おいて、 （Ａ）複動型増圧シリンダ（５）と、分配弁（６）と、
   シーケンス弁（７）と、パイロット式チェック弁（８）
   と、パイロット油路（９）と、連結部材（３５）と、切
   換弁（１０）を具備し、 （Ｂ）前記操作弁（１２）は、３位置４ポートの構造を
   有し、手動又はパイロット圧により制御され、ポンプ
   （１３）からの圧油を伸側油路（２７１、２７２）を介
   して開閉シリンダ（４）の伸側油室（２０）に出力し、
   縮側油路（２８）を介して開閉シリンダ（４）の縮側油
   室（２１）に出力するとともに、開閉シリンダ（４）か
   らのリターン油をタンク（３６）に戻し、 （Ｃ）前記パイロット式チェック弁（８）は、伸縮油路
   の自由流れ方向が伸側油室（２０）方向になるように伸
   縮油路（２７１と２７２）の間に挿入されてパイロット
   油路（９）を介して縮側油路（２８）の油圧により制御
   され、 （Ｄ）前記シーケンス弁（７）は、伸側油路（２７１）
   からの分岐油路（２６）に接続されて分岐油路（２６）
   の圧力が設定圧以上になったときに作動し、操作弁（１
   ２）からの油圧を第１供給油路（２９）を介して分配弁
   （６）に出力し、 （Ｅ）前記分配弁（６）は、２位置４ポートの構造を有
   し、切換弁（１０）からのパイロット圧で制御され、前
   記シーケンス弁（７）からの圧油を出力油路（２４１又
   は２４２）を介して複動型増圧シリンダ（５）の駆動油
   室（２２１又は２２２）及び増圧油室（２３１又は２３
   ２）に出力し、該分配弁（６）からのリターン油をチェ
   ック弁（１１）を介して縮側油路（２８）に導き、 （Ｆ）前記複動型増圧シリンダ（５）は、２つの駆動油
   室（２２１、２２２）と２つの増圧油室（２３１、２３
   ２）を有し、第１駆動油室（２２１）には分配弁（６）
   からの第１出力油路（２４１）が、第２駆動油室（２２
   ２）には分配弁（６）からの第２出力油路（２４２）が
   導かれ、第１増圧油室（２３１）への油の流入用に第１
   出力油路（２４１）からチェック弁（１６１）を介して
   油を導くとともに、第１増圧油室（２３１）からの油の
   流出用としてチェック弁（１５１）と増圧油路（３３）
   を介して伸側油路（２７２）に油を導き、第２増圧油室
   （２３２）への油の流入用に第２出力油路（２４２）か
   らチェック弁（１６２）を介して油を導き、第２増圧油
   室（２３２）からの油の流出用として、チェック弁（１
   ５２）と増圧油路（３３）を介して伸側油路（２７２）
   に油を導き、 （Ｇ）前記連結部材（３５）は、増圧ピストン（５０）
   のストロークを切換弁（１０）に伝えることにより切換
   弁（１０）を切換え、 （Ｈ）前記切換弁（１０）は、複動型増圧シリンダ
   （５）の増圧ピストン（５０）の動きにより制御され、
   シーケンス弁（７）から分岐した第２供給油路（３０）
   の圧油をパイロット油として分配弁（６）の操作油室
   （２５１又は２５２）に出力することを特徴とする油圧
   の増圧回路。