JP3829907B2

JP3829907B2 - 破砕機の旋回制動機構

Info

Publication number: JP3829907B2
Application number: JP28716899A
Authority: JP
Inventors: 直人岩本
Original assignee: オカダアイヨン株式会社
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2019-08-31
Also published as: JP2001065608A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の作業車のアーム先端に取り付けて使用する自由旋回式破砕機の旋回制動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベルのアームなどに装着した破砕機により建造物の解体作業などを行う場合、破砕対象物にあわせて破砕機の位置や姿勢および破砕アームの開閉方向の角度などを設定して行い、また、破砕行程中に破砕の仕方により破砕機に過大な捻れが作用した場合、破砕機が自然に旋回して回避できるのが好ましく、これらの機能を満たすものとして自由旋回式破砕機が使用される。
【０００３】
この種の破砕機は、作業前に対象物にあわせて旋回角度を調整する場合、油圧ショベルの操作で破砕機を壁や柱などに当てる当て回し操作でアームの開閉方向を設定するが、破砕機の重心が旋回中心にないと重い側が下方になり易く或いは衝撃で回転し過ぎたりして姿勢設定には困難が伴い熟練が必要である。
【０００４】
破砕機の角度と姿勢の調整を容易にし且つ過大な捻れ力を回避するため、従来種々の工夫がなされているが、一例として、例えば特公平７−１０３７００号公報などに示された様に、ディスクブレーキを利用して破砕機本体フレームに摩擦力による旋回抵抗を発生させる旋回制動機構などが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような旋回制動機構は、ディスクブレーキの締付けトルクを大きく設定すると、障害物との接触による不用意な回転や重心の偏芯などによる狂いを防ぐには好都合だが、当て回し作業時は大きな衝撃力が必要で機械に不要な衝撃を加え損傷故障の原因となる一方、締付けトルクを小さくし過ぎると、破砕機を破砕場所に突っ込む際など障害物に当たる僅かな衝撃で回転して角度が狂い易く操作性が低下する。また、摩擦板が摩耗すると制動力が著しく低下するなど、頻繁に調整と摩擦板の交換などの保守整備が必要である。
この調整保守は経験と熟練を要す煩雑な作業で、適正制動力を保つには短期間にきめ細かく調整整備を繰り返す必要がある。
【０００６】
本発明の課題は、自由旋回式破砕機の旋回制動機構において、保守整備がめんどうなディスクブレーキのような機械的摩擦機構を用いず、耐久性と信頼性に優れ、整備調整が簡単で頻繁に行う必要がない制動機構を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題解決のため、油圧ショベル等のアーム先端に取り付けて使用する破砕機であって、旋回ベアリングを有し、その内外リムの一方を取付用ブラケットに他方を本体フレームに個別に連結した自由旋回式破砕機において、前記内外何れか一方のリムと連動するラックと、このラックに噛み合うピニオンと、他方のリムと連結するブラケットまたは本体フレームに固定され前記ピニオンと連結した油圧モータと、この油圧モータの流入排出両ポート間を接続するバイパス路とから成り、このバイパス路は、常に閉回路であって、油圧モータの任意の排出側ポートに対し作用してリリーフ圧を変更できる可調整リリーフ弁を有し、当て回しのとき又は破砕機が対象物を噛んで捻れ作用を受けたときに前記旋回ベアリングのラックと噛み合うピニオンを介して前記油圧モータが回転力を受け、前記油圧モータの排出側ポートの自己圧が前記リリーフ圧より低いと油圧モータにより制動力を発生させて破砕機の本体フレームの自由旋回を止めるものであり、リリーフ圧以上になると前記可調整リリーフ弁によりリリーフしてバイパス路内に作動油が流れ、前記油圧モータが回転する。
【０００８】
或いは、油圧ショベル等のアーム先端に取り付けて使用する破砕機であって、旋回ベアリングを有し、その内外リムの一方を取付用ブラケットに他方を本体フレームに個別に連結した自由旋回式破砕機において、前記内外何れか一方のリムと連動するラックと、このラックに噛み合うピニオンと、他方のリムと連結するブラケットまたは本体フレームに固定され前記ピニオンと連結した油圧モータと、この油圧モータの流入排出両ポート間を接続するバイパス路とから成り、このバイパス路は、常に閉回路であって、油圧モータの任意の排出側ポートに対し作用してリリーフ圧を変更できる可調整リリーフ弁と、流入側低圧ポートに連通し、作動油の補給ができる油溜まりとを有し、当て回しのとき又は破砕機が対象物を噛んで捻れ作用を受けたときに前記旋回ベアリングのラックと噛み合うピニオンを介して前記油圧モータが回転力を受け、前記油圧モータの排出側ポートの自己圧が、前記リリーフ圧より低いと油圧モータにより制動力を発生させて破砕機の本体フレームの自由旋回を止めるものであり、前記リリーフ圧以上になると前記可調整リリーフ弁によりリリーフしてバイパス路内に作動油が流れ、前記油圧モータが回転する。
【０００９】
前記のバイパス路は、油圧モータの流入排出両ポートに、高圧になった側を高圧ポート、他方を低圧ポートとして夫々選択的に抽出するパイロット切換弁を接続し、このパイロット切換弁の高圧ポートには可調整リリーフ弁を介しその先端に油溜まりと前記可調整リリーフ弁への逆流を阻止する逆止弁とを直列接続し、その先端を前記パイロット切換弁の低圧ポートに接続して構成すると都合がよい。
【００１０】
或いは前記のバイパス路は、前記可調整リリーフ弁は、油圧モータ排出油に対し抵抗作用し逆方向には無抵抗通過する可調整の一方向抵抗手段として構成され、前記バイパス路が、油圧モータの流入排出両ポートに、前記一方向抵抗手段を夫々接続すると共に、各一方向抵抗手段の先端を互いに連通させ、その連通路に油溜まりが介在する構成にしてもよい。
【００１１】
或いは更に前記のバイパス路は、油圧モータの流入排出両ポートに、高圧になった側を高圧ポート、他方を低圧ポートとして夫々選択的に抽出するパイロット切換弁を接続し、このパイロット切換弁の高圧ポートには可調整リリーフ弁を介在させ、その先端を前記パイロット切換弁の低圧ポートに接続すると共に、油圧モータとパイロット切換弁とを接続する両通路に、前記油溜まりの油室から、高圧油の逆流を阻止する逆止弁を介し連通する作動油補給路を夫々設けた構成にしてもよい。
【００１２】
なお、油溜まりに、適宜の圧力の加圧手段を備え、油圧モータの作動油吸入に必要な補給圧を付加する構成にすると都合がよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の旋回制動機構を適用する破砕機の一例を、図４に外観、図１にその旋回制動機構部分の構成を示すが、破砕機１（図４）は、上部に油圧ショベルのアーム８１とバケットリンク８２の先端にピン２３、２３で回転自在に取り付けるブラケット２と、ブラケット２の下方に取り付けた旋回ベアリング４と、旋回ベアリング４を介しブラケット２に対し旋回自在に取り付けた本体フレーム３とを有すと共に、本体フレーム３には、中間部がピン３８，３８で回転自在に枢着された１対の破砕アーム３３，３３と、この破砕アーム後端３５にピン３７、３７で連結された油圧シリンダ３６とを有し、油圧シリンダ３６の伸縮で破砕アーム３３の先端部３４を互いに開閉可能に構成する。
【００１４】
そして、油圧ショベルの油圧源８７（図１）から、切換制御弁８６，油圧ショベルのアームに沿う油圧配管８４，先端ホース８５，旋回ベアリング４の中心に設けたスイベルジョイント２４を順次経由して油圧シリンダ３６に至る往復の管路を構成し、切換制御弁８６の操作で作動油を供給すると油圧シリンダが伸縮して破砕アーム先端３４が互いに開閉するように構成する。
【００１５】
また、旋回ベアリング４の内リム４２（図１）を破砕機本体フレーム３に連結固定し、この内リム４２にはラック４３を刻設すると共に、ラック４３と噛み合うピニオン４４に油圧モータ５１の軸４５を挿入連結し、この油圧モータを旋回ベアリング４の外リム４１に連結固定されたブラケット２に固定し、その結果、破砕アーム３３と本体フレーム３がブラケット２に対し水平旋回するとピニオンを介し油圧モータが回転するように構成する。
【００１６】
なお、旋回ベアリング４とピニオン４４と油圧モータ５１の関係は、図示は省略するが、旋回ベアリングの内リムをブラケット、外リムを本体フレームに夫々連結し、油圧モータを本体フレーム側に取り付ける逆の形態てもよいし、或いはラックを旋回ベアリング外リムに刻設してピニオンを外リムに噛み合わせてもよく、或いはラックを旋回ベアリングのリムに刻設せず、リムと連動する別のギヤを設け、そのギヤにピニオンを噛み合わせるなど、種々の変形例が可能である。
【００１７】
前記油圧モータ５１の流入排出ポートＭａ，Ｍｂはバイパス路５２で接続するが、バイパス路５２には図１の如くパイロット切換弁５５を介在させ、各ポートをパイロット切換弁のスプール両端に連通することにより、油圧モータ回転時任意に排出側または吸入側になるポートを個別に選択して抽出できるようにし、この排出側ポートには、リリーフ圧を変更できる可調整リリーフ弁５６とその先端に油溜まり５４と逆止弁５７とを順次接続し、再びパイロット切換弁５５の吸入側ポートから油圧モータへ戻る回路を構成する。
【００１８】
破砕機１の作業手順は、まず、油圧ショベル操作で破砕アーム先端３４を柱や壁などに当てる当て回しとバケットシリンダ８３の伸縮操作で、破砕アーム開閉方向と姿勢の調整を行い、破砕アームを破砕対象と直交方向に合わせて先端を破砕箇所に突っ込み、次いで切換制御弁８６の操作により油圧シリンダ３６に作動油を供給して破砕アームを開閉して対象個所を破砕し、再び油圧ショベル操作で破砕機の位置と姿勢を変えてこの動作を繰り返しつつ順次破砕していく。
【００１９】
この当て回しのときと破砕機が対象物を噛んで捻れ作用を受けたとき、旋回ベアリング４のラック４３と噛み合うピニオン４４を介して油圧モータ５１が回転力を受け、これに伴い油圧モータの排出側ポートが、自己圧でパイロット切換弁５５を切り換えて可調整リリーフ弁５６と連通し、リリーフ弁５６の設定値以上になるとリリーフしてバイパス路内に作動油が流れ、油圧モータが回転して破砕機１の本体フレーム３が一定の制動力を受けつつ旋回する。
【００２０】
旋回制動力は、可調整リリーフ弁５６のリリーフ圧を変更することで任意に調整が可能で、また、通常の使用状態では温度や粘度による影響が少なく、一度最適圧力に設定すれば常時最適状態を保ち、当て回しの際の操作力も変化しないので、操作性が極めて良好である。
【００２１】
可調整リリーフ弁５６は、公知のリリーフ弁を用いるのが最適だが、制動力に若干の変動幅が許容される場合は、リリーフ弁に代えて公知の可調整絞り弁を用いてもよい。
【００２２】
温度変化や内部圧力に伴う作動油の膨張収縮やリークによりバイパス路中の作動油に過不足が生じた場合、油溜まり５４がバイパス路に連通していることによりその過不足が自動調整されるが、作動油の補給と調整を確実に行いキャビテーションを防止するには、油溜まりに加圧手段を備えると都合がよい。
加圧手段は、図示の如くシリンダ状容器にピストン５８とその背後にスプリング５９を収納し、ピストンを背後から付勢して油室（油溜まり５４）内の作動油を加圧するか、または前記スプリングの代わりにガスを封入するか、或いは前記ピストンとスプリングの代わりにガスを封入したブラダを収納するなど、適宜の方法でよい。
【００２３】
また、パイロット切換弁５５は図１では平行接続とクロス接続の２位置４方弁で示しているが、中間に全閉位置を有す３位置４方弁を用いてもよく、その場合は逆止弁５２を省略することも可能である。
【００２４】
なお、破砕機の形態は、上記に限定されるものではなく、図示しないが、例えば、本体フレームに突設する固定アームと、固定アーム基部の本体フレームに回転自在に枢着した回動アームとを有し、本体フレームと回動アームに両端を夫々回転可能に連結した油圧シリンダの伸縮により回動アームを固定アームに対して開閉する形態の片回動式破砕機であってもよい。
【００２５】
一方、バイパス路については、上記の方法に限らず種々の方法があり、例えば図２の如く、油圧モータの流入排出両ポートに、可調整リリーフ弁６６ａ，６６ｂと油圧モータ側への流れのみを許容する逆止弁６７ａ，６７ｂとを並列接続してなる可調整の一方向抵抗手段を夫々接続すると共に、各一方向抵抗手段の先端を互いに連通させ、その連通路に油溜まり５４が介在する構成にしてもよい。この回路構成の場合、パイロット切換弁無しでも一方向抵抗手段の可調整リリーフ弁が油圧モータの任意の排出ポートに一定の抵抗を発生させ、他方の吸入ポートへの流れに対しては逆止弁側を通過し無抵抗で作動油を戻すことができる。
【００２６】
或いはバイパス路は図３の如く、油圧モータの流入排出両ポートに、高圧になった側を高圧ポート、他方を低圧ポートとして夫々選択的に抽出するパイロット切換弁５５ｂを接続し、パイロット切換弁５５ｂの高圧ポートには、可調整リリーフ弁５６を介在させ、その先端を前記パイロット切換弁の低圧ポートに接続すると共に、油圧モータとパイロット切換弁とを接続する両通路５２ｂに、油溜まり５４の油室から、高圧油の逆流を阻止する逆止弁７２，７２を介し連通する作動油補給路７１，７１を設けた構成にしてもよい。この回路構成の場合、作動は基本的には前記図１の回路の説明と同様である。
【００２７】
【実施例】
以下、図に基づいて本発明の実施例を説明する。
図４は、本発明の旋回制動機構を適用する破砕機の一例で、油圧ショベルのアーム先端に取り付けた状態の外観を示し、図１，図２，図３は、図４の破砕機の旋回ベアリング部に本発明に係る旋回制動機構の夫々異なる実施例を適用した図で、油圧回路と共に示している。なお、本発明が適用可能な破砕機は図４以外にも様々な形態があり、また旋回制動機構についても、様々な実施態様があり図に限定されるものではない。
【００２８】
図の破砕機１は、油圧ショベルのアーム８１とバケットリンク８２の先端にピン２３、２３で回転自在に取り付ける取付穴を上端に有す１対の側板２１，２１の下端に水平板２２を固設して成るブラケット２と、上部水平板３２と一体でこれと垂直の１対の側板を有す本体フレーム３と、外リム４１をブラケット水平側板２２に、内リム４２を本体フレーム上部水平板３２に夫々固着し双方を回転自在に連結する旋回ベアリング４とを有し、本体フレーム３には、中間部がピン３８，３８で回転自在に枢着された１対の破砕アーム３３，３３およびこの破砕アーム後端３５にピン３７、３７で連結された油圧シリンダ３６とを有し、油圧シリンダ３６の伸縮動作で破砕アーム３３の先端部３４を互いに開閉可能に構成している。また、油圧ショベルのアーム８１上のバケットシリンダ８３を伸縮すると、これに連結したバケットリンク８２を介し破砕機１をアーム８１に沿う前後方向に回転させ角度調整ができる。
【００２９】
そして、油圧ショベルの油圧源８７（Ｓ）から、切換制御弁８６，油圧ショベルのアームに沿う油圧配管８４，先端ホース８５，旋回ベアリング４の中心に設けたスイベルジョイント２４，ホース２５を順次経由して油圧シリンダ３６に至り、再び油圧シリンダからこれと逆順でタンク（ＴＫ）に至る往復管路が設けられ、切換制御弁８６の操作で作動油を供給すると油圧シリンダが伸縮して破砕アーム先端３４が互いに開閉するようになっている。
【００３０】
なお、油圧源８７は、破砕機を取り付ける油圧ショベルの駆動用油圧ポンプからコントロールバルブ（いずれも図示しない）を介して供給される油圧源で、切換制御弁８６は、運転室のペダル操作で制御され油圧ショベルに設置される、中立と平行通路とクロス通路の３位置を有す３位置４方弁である。
【００３１】
また、旋回ベアリング４の内リム４２にはラック４３を刻設すると共に、ラック４３と噛み合うピニオン４４に油圧モータ５１の軸４５を挿入連結し、この油圧モータを旋回ベアリング４の外リム４１に固着したブラケット２に固定し、その結果、破砕アーム３３と本体フレーム３がブラケット２に対し水平旋回するとピニオン４４を介し油圧モータ５１が回転するようになっている。
【００３２】
油圧モータ５１の流入排出ポートＭａ，Ｍｂは、バイパス路５２で接続し、バイパス路５２には、油圧モータ５１の任意の排出側ポートに対し作用する可調整抵抗手段５３と、流入側低圧ポートに連通する油溜まり５４とを介在させ、油圧モータの正逆いずれの方向の回転に対しても一定の抵抗を発生し且つ回路内の状態変化に伴う作動油の過不足を自動的に調整する様にしている。
なお、可調整抵抗手段と油溜まりの回路構成にはいくつかの実施例があり、これについては別途後述する。
【００３３】
以上については、バイパス路５２の回路構成を除き、図１，図２，図３および図４に基本的に共通する内容であり、これに基づいて破砕機１の作用と操作方法を先に説明する。
切換制御弁８６を平行通路側に切り換えると、作動油は、油圧源８７から、Ｓ→Ｐ→Ａ→８４→８５→Ａ１→Ａ２→Ｃの順に流れ、油圧シリンダ３６のピストンを伸長させて破砕機１の破砕アーム先端３４を閉じ、ピストンロッド側の作動油は、Ｒ→Ｂ２→Ｂ１→８５→８４→Ｂ→Ｔの順に流れてタンクＴＫに戻る。切換制御弁８６をクロス通路側に切り換えると、作動油は、Ｐ→Ｂ→８４→８５→Ｂ１→Ｂ２→Ｒの順に流れ、油圧シリンダ３６のピストンを押し込んで破砕機１の破砕アーム先端３４を開き、シリンダヘッド側の作動油は、Ｃ→Ａ２→Ａ１→８５→８４→Ａ→Ｔの順に流れてタンクＴＫに戻る。
このようにして、切換制御弁８６の操作で破砕機１の破砕アーム先端３４を任意に開閉操作できる。
【００３４】
破砕機１で破砕作業を行う時は、破砕アームを開き、油圧ショベルの操作で、破砕アーム先端を解体対象物に当てる当て回し操作で破砕アームの開閉方向を調整すると共に、バケットリンク８２駆動用バケットシリンダ８３の伸縮で破砕機１の前後角度を調整し、破砕対象個所に挿入する。そして破砕アームを閉じて対象個所を破砕する。このとき破砕の過程で破砕機が偏心して捻れを受けることがあるが、この場合、アーム開閉方向が破砕個所に直角になるよう捻れ方向に破砕機本体フレームが旋回して逃げ、自然に姿勢矯正が行われる。
【００３５】
前記当て回しや破砕作業に伴う捻れなどで破砕機本体フレームが旋回する際、旋回ベアリング内リムのラック４３と噛み合うピニオン４４が油圧モータ５１を回転させ、油圧モータの流入排出ポートＭａ，Ｍｂに接続されたバイパス路５２に作動油が流れるが、バイパス路５２には油圧モータ５１の任意の排出側ポートに対し作用する可調整抵抗手段５３が介在しているので、左右いずれの方向の回転に対しても一定の抵抗を発生し、この抵抗による油圧モータのトルクが破砕機の自由旋回を制限する旋回制動力として作用する。
この旋回制動力が、破砕機のアーム開閉に伴う重心位置の変動に伴う自然回転を阻止し、予め当て回しで設定した旋回角度を保持すると共に、慣性による過回転を抑える役目をする。
なお、旋回動作や温度変化や内部リークに伴う回路内の作動油の過不足は、バイパス路に連通する油溜まり５４で自動的に調整される。
【００３６】
つぎに、バイパス路５２に介在させる可調整抵抗手段と油溜まりの回路構成に関する各実施例を説明する。
図１のバイパス路５２は、油圧モータ５１の流入排出両ポートＭａ，Ｍｂに対し、任意の排出側（即ち高圧側）と流入側（即ち低圧側）を夫々選択的に抽出する、平行通路とクロス通路を有す２位置４方のパイロット切換弁５５を接続し、その高圧出力側には抵抗手段５３としての可調整リリーフ弁５６を、低圧側には油圧モータ側への流れのみ許容する逆止弁を夫々接続し、リリーフ弁５６の出口側と逆止弁の間に油溜まり５４を介在させた回路構成であり、油溜まり５４は、ピストン５８とこの背面を付勢するスプリング５９とからなる加圧手段により、パイパス路の低圧側ポートに適宜の圧力を付加している。
【００３７】
この回路においては、本体フレームが回転力を受け油圧モータがいずれかの方向に回転されようとすると、Ｍａ，Ｍｂの排出側ポートの圧力がパイロットライン（破線のライン）を経由してパイロット切換弁５５のスプールを押し、排出側ポートを可調整リリーフ弁５６に連通させる。そして、排出側ポートの圧力がリリーフ弁５６の設定圧に達するとリリーフして油圧モータが制動力を発生しつつ回転し、リリーフした作動油は、油溜まりのポートＱ２，Ｑ３と逆止弁５７とパイロット切換弁の低圧側ポートを経由して油圧モータの流入側ポートに戻る。
そして、回路の状態変化などによる作動油の過不足を生じた場合は、油溜まりがこれを自動調整すると共に、加圧手段の付加圧が油圧モータの吸入不足によるキャビテーション発生を防止する。
【００３８】
図２のバイパス路５２ａは、油圧モータ５１の流入排出両ポートＭａ，Ｍｂに対し、可調整リリーフ弁６６ａ（６６ｂ）と油圧モータ側への流れを許容する逆止弁６７ａ（６７ｂ）とを並列接続した可調整の一方向抵抗手段５３ａを夫々接続し、その先端を接続する連通路に油溜まり５４を介在させた回路構成で、油溜まり５４は、ピストン５８とこの背面を付勢するスプリング５９の加圧手段により、パイパス路内に適宜の圧力を付加している。
【００３９】
この回路においては、本体フレームが回転力を受け油圧モータがいずれかの方向に回転されようとしてＭａ，Ｍｂの何れが排出側ポートとなり、排出圧力が一方向抵抗手段の可調整リリーフ弁６６ａ（または６６ｂ）の設定圧に達すると、リリーフして油圧モータが制動力を発生しつつ回転し、リリーフした作動油は、油溜まり５４と他方の一方向抵抗手段の逆止弁６７ｂ（または６７ａ）とを経由して油圧モータの流入側ポートに戻る。そして回路の状態変化などによる作動油の過不足を生じた場合、油溜まりがこれを自動調整すると共に、加圧手段の付加圧が油圧モータの吸入不足によるキャビテーション発生を防止する。
【００４０】
図３のバイパス路５２ｂは、油圧モータ５１の流入排出両ポートＭａ，Ｍｂに対し、任意の排出側（即ち高圧側）と流入側（即ち低圧側）を夫々選択的に抽出する、中立と平行通路とクロス通路を有す３位置４方のパイロット切換弁５５ｂを接続し、その高圧出力側に抵抗手段５３ｂとしての可調整リリーフ弁５６を接続し、リリーフ弁５６の出口側はパイロット切換弁５５ｂの低圧側に接続すると共に、油圧モータ５１とパイロット切換弁５５ｂを接続する往復の通路夫々に、逆止弁７２を有す補給路７１により別に設けた油溜まり５４と連通させた回路構成で、油溜まり５４は、ピストン５８とこの背面を付勢するスプリング５９の加圧手段により、パイパス路内に適宜の圧力を付加している。
【００４１】
この回路においては、本体フレームが回転力を受け油圧モータがいずれかの方向に回転されようとすると、Ｍａ，Ｍｂの排出側ポートの圧力がパイロットライン（破線のライン）を経由してパイロット切換弁５５ｂのスプールを押し、排出側ポートを可調整リリーフ弁５６に連通させる。そして、排出側ポートの圧力がリリーフ弁５６の設定圧に達するとリリーフして油圧モータが制動力を発生しつつ回転し、リリーフした作動油は、パイロット切換弁の低圧側ポートを経由して油圧モータの流入側ポートに戻る。
そして、回路の状態変化などによる作動油に不足が生じた場合は、補給路７１を介して油溜まり５４から自動補給すると共に、加圧手段の付加圧が油圧モータの吸入不足によるキャビテーション発生を防止する。
【００４２】
【発明の効果】
破砕機の作業においては、作業に伴って作用する過大な捻れから破砕機や油圧ショベルを保護するため、本体フレームを旋回して逃がし、破砕力が最も効果的に作用する位置で停止させ、また、破砕機を作業箇所にセットする際は、障害物との干渉や重心点の偏心などで不用意に旋回しないよう保持し、また、破砕アーム開閉方向の変更が必要な場合は、油圧ショベルの操作で破砕機を柱や壁などに当てて目的の角度まで正確に当て回しを行う必要があるが、油圧モータで破砕機の自由旋回を止める方式にしたことにより、油圧モータの安定した制動力がこれらを円滑且つ正確に行う上で有効に作用している。
【００４３】
従来の制動機構のように機械的摩擦力に頼るディスクブレーキ方式では、摩擦板押圧バネの緩みの他、摩擦板の摩耗・発熱・潤滑油の過不足・異物巻き込みなどで狂い易く、頻繁に調整や部品交換が必要で、その作業は熟練が必要のみならず狭く作業性が悪いため時間を要すが、本発明の旋回制動装置は、油圧モータバイパス路に介在する可調整リリーフ弁で油圧モータに制動力を発生させて制動する方式であり、制動力は、可調整リリーフ弁の圧力設定で正確且つ極めて簡単容易に調整でき温度変化による影響も少なく、常に安定した制動力を保ち、信頼性が高いのみならず、従来の機構のように摩擦板などの摩耗部材がないので、長期間メンテナンスの必要が無く、耐久性においても著しく優れている。
【００４４】
油圧モータは、作動油を押し込んで回転させるものであり、吸入側が無圧時に強制回転すると内部通路の抵抗で負圧となり、キャビテーションを発生し早期に損傷する。例えばウインチやクレーンでは、油圧回路に負荷巻き出し時のキャビテーション防止用カウンターバランス弁を介在させ、供給油量に見合う回転速度以上で油圧モータが逆転しないよう、即ち流入側にキャビテーション防止に必要な圧力以上の押し込みが確保されるシステムにしている。
そして、バイパス路に油溜まりを介在させ、この油溜まりを加圧手段付きとすることにより、制動時の発生熱の放熱，内部リークの補給，温度変化に伴う体積変化などの調整を行い且つ、回路に適宜の圧力を常時付加して油圧モータのキャビテーション対策をしたことにより、通常の油圧モータでも制動手段に利用し得る優れた制動機構を実現した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る破砕機の旋回制動機構の実施例を示す図。
【図２】本発明に係る破砕機の旋回制動機構の別の実施例を示す図。
【図３】本発明に係る破砕機の旋回制動機構の更に別の実施例を示す図。
【図４】本発明に係る旋回制動機構を取り付ける破砕機の一例で、油圧ショベルのアーム先端に装着した状態を示している。
【符号の説明】
１破砕機
２ブラケット
３本体フレーム
４旋回ベアリング
５，６，７旋回制動機構
４３ラック
４４ピニオン
５１油圧モータ
５２バイパス路
５３可調整抵抗手段
５４油溜まり
５５パイロット切換弁
５６可調整リリーフ弁
５７逆止弁
７１補給路

Claims

油圧ショベル等のアーム先端に取り付けて使用する破砕機であって、旋回ベアリングを有し、その内外リムの一方を取付用ブラケットに他方を本体フレームに個別に連結した自由旋回式破砕機において、前記内外何れか一方のリムと連動するラックと、このラックに噛み合うピニオンと、他方のリムと連結するブラケットまたは本体フレームに固定され前記ピニオンと連結した油圧モータと、この油圧モータの流入排出両ポート間を接続するバイパス路とから成り、このバイパス路は、常に閉回路であって、油圧モータの任意の排出側ポートに対し作用してリリーフ圧を変更できる可調整リリーフ弁を有し、当て回しのとき又は破砕機が対象物を噛んで捻れ作用を受けたときに前記旋回ベアリングのラックと噛み合うピニオンを介して前記油圧モータが回転力を受け、前記油圧モータの排出側ポートの自己圧が前記リリーフ圧より低いと油圧モータにより制動力を発生させて破砕機の本体フレームの自由旋回を止めるものであり、リリーフ圧以上になると前記可調整リリーフ弁によりリリーフしてバイパス路内に作動油が流れ、前記油圧モータが回転する、破砕機の旋回制動機構。
油圧ショベル等のアーム先端に取り付けて使用する破砕機であって、旋回ベアリングを有し、その内外リムの一方を取付用ブラケットに他方を本体フレームに個別に連結した自由旋回式破砕機において、前記内外何れか一方のリムと連動するラックと、このラックに噛み合うピニオンと、他方のリムと連結するブラケットまたは本体フレームに固定され前記ピニオンと連結した油圧モータと、この油圧モータの流入排出両ポート間を接続するバイパス路とから成り、このバイパス路は、常に閉回路であって、油圧モータの任意の排出側ポートに対し作用してリリーフ圧を変更できる可調整リリーフ弁と、流入側低圧ポートに連通し、作動油の補給ができる油溜まりとを有し、当て回しのとき又は破砕機が対象物を噛んで捻れ作用を受けたときに前記旋回ベアリングのラックと噛み合うピニオンを介して前記油圧モータが回転力を受け、前記油圧モータの排出側ポートの自己圧が、前記リリーフ圧より低いと油圧モータにより制動力を発生させて破砕機の本体フレームの自由旋回を止めるものであり、前記リリーフ圧以上になると前記可調整リリーフ弁によりリリーフしてバイパス路内に作動油が流れ、前記油圧モータが回転する、破砕機の旋回制動機構。
前記バイパス路が、油圧モータの流入排出両ポートに、高圧になった側を高圧ポート、他方を低圧ポートとして夫々選択的に抽出するパイロット切換弁を接続し、このパイロット切換弁の高圧ポートには可調整リリーフ弁を介しその先端に油溜まりと前記可調整リリーフ弁への逆流を阻止する逆止弁とを直列接続し、その先端を前記パイロット切換弁の低圧ポートに接続して構成している、請求項２記載の破砕機の旋回制動機構。
前記可調整リリーフ弁は、油圧モータ排出油に対し抵抗作用し逆方向には無抵抗通過する可調整の一方向抵抗手段として構成され、前記バイパス路が、油圧モータの流入排出両ポートに、前記一方向抵抗手段を夫々接続すると共に、各一方向抵抗手段の先端を互いに連通させ、その連通路に油溜まりが介在する構成にしている、請求項２記載の破砕機の旋回制動機構。
前記バイパス路が、油圧モータの流入排出両ポートに、高圧になった側を高圧ポート、他方を低圧ポートとして夫々選択的に抽出するパイロット切換弁を接続し、このパイロット切換弁の高圧ポートには可調整リリーフ弁を介在させ、その先端を前記パイロット切換弁の低圧ポートに接続すると共に、油圧モータとパイロット切換弁とを接続する両通路に、前記油溜まりの油室から、高圧油の逆流を阻止する逆止弁を介し連通する作動油補給路を夫々設けた構成にしている、請求項２記載の破砕機の旋回制動機構。
前記バイパス路内に介在する油溜まりが、適宜の圧力を付加する加圧手段付き油溜まりである、請求項２に記載の破砕機の旋回制動機構。