JP5009494B2

JP5009494B2 - 油圧破砕機

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Publication number: JP5009494B2
Application number: JP2004262459A
Authority: JP
Inventors: 敬史本正
Original assignee: Furukawa Co Ltd
Current assignee: Furukawa Co Ltd
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2024-09-09
Also published as: JP2006075726A

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。

破砕機本体の旋回方法は当てまわし式と油圧旋回式に大別される。当てまわし式の油圧破砕機には、破砕機本体の旋回輪に複数の円錐穴が設けられ、固定ブラケットに装着された鋼球がスプリングによって付勢されて各円錐穴に着座しているものがある。スプリングから鋼球に働くブレーキ力よりも大きな力を加えることで、各鋼球を隣接する円錐穴に移動させ、破砕機本体を当てまわす。このような当てまわし式では鋼球と鋼球に接触する円錐穴等に磨耗が生じる。当てまわし式と比較すると、油圧旋回式は旋回操作が非常に容易であり、鋼球等の磨耗部分がなく、保守も容易である。このため、油圧旋回式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７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に接続されている。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１１６が分岐し、油圧モータ１１０に接続されている。枝管１１６には、リリーフ弁１２０が設置されており、開動作遅延手段１１８がリリーフ弁１２０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１１３が分岐し、油圧モータ１１０に接続されている。枝管１１７には、逆止弁１１９が設置され、作動油が閉用油圧流路１１３から油圧モータ１１０へ流入することを阻止する構成となっている。

この油圧破砕機では、破砕アームの開動作中には開用油圧流路１１２が所定の圧力まで上昇せず、リリーフ弁１２０が閉じており、枝管１１６が油圧モータ１１０に連通していない。破砕アームが開きエンドとなり、開用油圧流路１１２の圧力が所定の圧力まで上昇すると、リリーフ弁１２０が開く。リリーフ弁１２０が開いた後、遅延して開動作遅延手段１１８が開き、枝管１１６が油圧モータ１１０に連通し、作動油が開用油圧流路１１２から油圧モータ１１０に流れ、破砕機本体が旋回する。したがって、したがって、破砕機本体の旋回が可能となるのは、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新たにレバー等を操作する必要がなく、使い勝手が良い。

なお、通常、開用油圧流路１１２と閉用油圧流路１１３には圧力計が装備されておらず、操作者が破砕アームが開きエンドとなったことを視認した後、破砕機本体を旋回の必要性を判断し、必要に応じて破砕機本体の旋回を行う。
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、操作者が破砕機本体の旋回を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存在する。
例えば、ビル等の構造物を解体する場合、油圧破砕機で破砕作業を行いつつ、油圧破砕機を被破砕構造物の内部に進入させることが多い。このため、破砕作業が被破砕構造物内の狭い空間で行われる。

作業能率向上のため、操作者は、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、被破砕構造物内の狭い空間で破砕アームの開動作を行うことがある。
このとき、開動作中の破砕アームが周囲の破砕対象物に接触しやすく、破砕アームの開動作に抵抗が加わりやすい。強度を確保するため油圧シリンダ１１５のロッドの径が太くなっており、破砕アームの開動作中における油圧シリンダ１１５の受圧面積が小さい。したがって、破砕アームの開動作に抵抗が加わると、開用油圧流路１１２の圧力が直ちに上昇して所定圧力に達し、リリーフ弁１２０が開き、その後、開動作遅延手段１１８も開き、枝管１１６が油圧モータ１１０に連通する。このため、油圧モータ１１０が回転し、破砕機本体が旋回してしまう。破砕アームの開動作中に生じる破砕機本体の旋回は、操作者が意図しない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。また、破砕機本体の突発的な旋回は、破砕ガラの落下や破砕対象物の崩壊の原因となり、安全上重大な問題である。
したがって、開用油圧流路１１２の圧力を用いて開動作遅延手段１１８を開閉し、枝管１１６の閉止と連通とを切り替えることには、作業の安全上及び能率上の問題が存在する。

また、操作者が破砕機本体を旋回させることができるのは、破砕アームが開動作中に障害物に接触して突発的に旋回する場合以外は破砕アームが開きエンドとなったときに限定されているので、作業能率が低下する場合がある。例えば、作業現場が変わるなどして破砕対象物が小さくなり、破砕アームを開きエンドまで開く必要がない場合であっても、破砕機本体を旋回させるときは、旋回の度に破砕アームを開きエンドまで開かねばならず、無駄な時間が生じ、作業能率が低下する。
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、操作者が意図したときのみ破砕機本体が旋回し、操作者が意図しない破砕機本体の旋回が防止され、安全性と確実性に優れ、作業能率が向上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。
すなわち、本発明のうちの一態様に係る油圧破砕機は、破砕アームと、該破砕アームを開閉可能に支持する破砕機本体と、該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、前記破砕機本体に配置されて破砕アームの開閉を行う油圧シリンダと、前記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において、前記作業台車側から前記油圧シリンダに接続された開閉用油圧流路と、前記油圧シリンダから前記油圧モータに接続された旋回用油圧流路と、該旋回用油圧流路の連通と閉止とを前記油圧シリンダの伸縮された位置に応じて切り替えるように前記油圧シリンダに設けられた旋回用油圧流路開閉手段と、前記旋回用油圧流路を連通させる際に前記油圧モータが回転するまでの遅延時間を与えるように前記油圧シリンダに設けられた遅延手段と、前記破砕アームの開閉方向と位置に応じて前記破砕機本体の旋回を可能とする旋回制御手段とを有する油圧破砕機であって、前記遅延手段は、前記油圧シリンダ内に設けられるとともにその伸縮位置に応じて嵌合状態と非嵌合状態とに遷移するようにシリンダチューブのエンドプレートに形成された突出部およびこれに対向してピストンの先端に形成された凹部からなるクッション室と、該クッション室に連通するように前記エンドプレートに形成されたエンドプレートポートに接続されるとともに前記油圧シリンダの伸長側油室に接続される前記開閉用油圧流路から分岐された分岐油圧流路に連通する可変絞りとを有し、前記クッション室と突出部とが嵌合されたときに限って、前記伸長側油室から前記開閉用油圧流路に排出される作動油が前記可変絞りによって絞られて、前記ピストンの速度が減速するようになっている。

上記本発明の一態様に係る油圧破砕機によれば、開閉用油圧シリンダの伸縮された位置に応じて、旋回用油圧流路の連通と閉止が切り替わり、開閉用油圧シリンダが所定の位置にあるときにのみ、破砕機本体が旋回する。開閉用油圧シリンダが所定の位置になければ、破砕機本体が旋回しない。したがって、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、破砕機本体が突発的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。

上記本発明の一態様に係る油圧破砕機によれば、油圧シリンダが旋回用油圧流路開閉手段を有するので、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。また、遅延手段が油圧シリンダ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。
特に、上記本発明の一態様に係る油圧破砕機によれば、油圧シリンダ内に設けられるとともにその伸縮位置に応じて嵌合状態と非嵌合状態とに遷移するようにシリンダチューブのエンドプレートに形成された突出部およびこれに対向してピストンの先端に形成された凹部からなるクッション室と、該クッション室に連通するようにエンドプレートに形成されたエンドプレートポートに接続されるとともに油圧シリンダの伸長側油室に接続される開閉用油圧流路から分岐された分岐油圧流路に連通する可変絞りとによって遅延手段を構成しており、クッション室と突出部とが嵌合されたときに限って、伸長側油室から開閉用油圧流路に排出される作動油が可変絞りによって絞られて、ピストンの速度が減速するようになっているので、これにより、操作者は破砕アームの開き速度の減速を視認してから、破砕アームが開き（または閉じ）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を旋回させるか否かを判断できる。

本発明は、上記のような油圧破砕機であるので、操作者が意図したときのみ破砕機本体が旋回し、操作者が意図しない破砕機本体の旋回が防止され、安全性と確実性に優れ、作業能率が向上する。

以下、本発明の実施形態について説明するが、第１〜３の参考例については、請求項１に係る発明の実施の形態には含まれない。
第１の参考例を図１から図３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８０、８１が作業台車からスイベル７３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８０が作動油の供給側となり、開閉用油圧流路８１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８１が作動油の供給側となり、開閉用油圧流路８０が作動油の排出側となる構成となっている。

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、旋回用油圧流路９０が開閉用油圧流路８０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、旋回用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。

旋回用油圧流路９１が切替弁３０の二次側からスイベル７４を通って後述する遅延弁４０のポート４４に接続されており、破砕機本体２側で、逆止弁６０が旋回用油圧流路９１に設置されている。逆止弁６０の向きは遅延弁４０から切替弁３０に作動油を流す向きである。切替弁３０が開位置にある場合に、旋回用油圧流路９１が逆止弁６０をバイパスして連通し、切替弁３０が閉位置にある場合に、旋回用油圧流路９１が逆止弁６０によって閉止される構成となっている。

図２及び図３に示す遅延弁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４４、４５、４６、４７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４４が一次側油室４２側端に形成され、ポート４６、４７が二次側油室４３側端に形成され、ポート４５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。ピストン４１が二次側油室４３側端まで動くとポート４５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４５が閉じ、遅延弁４０が閉状態となる構成となっている。

旋回用油圧流路９２が遅延弁４０のポート４５から油圧モータ５に接続されており、可変絞り５０が旋回用油圧流路９２に設置されている。
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７２を有する。
旋回用油圧流路９３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８１に接続されており、逆止弁６１が旋回用油圧流路９３に設置されている。逆止弁６１の向きは油圧モータ５から旋回用油圧流路８１に作動油を流す向きである。

遅延弁流路９５が固定ブラケット３側の開閉用油圧流路８１から分岐している。遅延弁流路９５は分岐遅延弁流路９７、９８に分かれ、分岐遅延弁流路９７、９８が遅延弁４０のポート４６、４７に接続されている。可変絞り５１が分岐遅延弁流路９７に設置され、逆止弁６２が分岐遅延弁流路９８に設置されている。逆止弁６２の向きは遅延弁流路９５から遅延弁４０に作動油を流す向きである。

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８０が作動油の供給側となって高圧となり、開閉用油圧流路８１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、旋回用油圧流路９１が閉止されている。したがって、作動油が開閉用油圧流路８０から旋回用油圧流路９０を通って旋回用油圧流路９１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、旋回用油圧流路９１が逆止弁６０をバイパスして連通する。作動油が開閉用油圧流路８０から旋回用油圧流路９０、９１を通って遅延弁４０の一次側油室４２に流れる。遅延弁４０のピストン４１が二次側油室４３側端まで動き、二次側油室４３の作動油が分岐遅延弁流路９７及び遅延弁流路９５を通って開閉用油圧流路８１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５１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から旋回用油圧流路９２を通って油圧モータ５に流れ、油圧モータ５が駆動して破砕機本体２が旋回する。旋回用油圧流路９２の可変絞り５０において作動油の流量を調整することにより破砕機本体２の旋回速度が調整される。そして、作動油が油圧モータ５から旋回用油圧流路９３を通って開閉用油圧流路８１に流れる。

破砕機本体２が旋回したら、油圧モータ５への作動油の供給を絶って油圧モータ５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。そして、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。開閉用油圧流路８１が作動油の供給側となって高圧となり、開閉用油圧流路８０が作動油の排出側となって低圧となり、油圧シリンダ１０が伸長する。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、旋回用油圧流路９１が逆止弁６０によって閉止される。

作動油が開閉用油圧流路８１から遅延弁流路９５及び分岐遅延弁流路９７、９８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の作動油が旋回用油圧流路９１、９０を通って開閉用油圧流路８０に排出され、遅延弁４０が閉状態に戻る。
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、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。遅延時間の調節は可変絞り５１の絞りを調整して行うことができる。

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、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。

なお、本参考例において、旋回用油圧流路９０が開閉用油圧流路８１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。

本参考例において、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。

次に、第２の参考例を図４を参照しつつ説明する。第１の参考例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の参考例で図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のロッドガード１２上に可変ドッグ１３が形成されている。可変ドッグ１３は旋回制御手段の一部をなし、ロッドガード１２上でその位置を変更可能に構成されている。油圧シリンダ１０が縮小又は伸長すると可変ドッグ１３が動き、可変ドッグ１３が所定の位置に来ると、可変ドッグ１３が切替弁３０のスプール３１を押し、可変ドッグ１３が所定の位置から離れると、可変ドッグ１３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、分岐油圧流路８２が開閉用油圧流路８０から分岐し、分岐油圧流路８３が開閉用油圧流路８１から分岐し、それぞれ、切替弁３５の一次側に接続されており、切替弁３５の二次側に旋回用油圧流路９０と遅延弁流路９６が接続されている。切替弁３５は機械式弁であり、旋回制御手段の一部をなす。切替弁３５が一方の位置にある場合は、分岐油圧流路８２が旋回用油圧流路９０に接続され、分岐油圧流路８３が遅延弁流路９６に接続され、切替弁３５が他方の位置にある場合は、分岐油圧流路８２が遅延弁流路９６に接続され、分岐油圧流路８３が旋回用油圧流路９０に接続される構成となっている。

第１の参考例と同様に、旋回用油圧流路９０が切替弁３０の一次側に接続され、旋回用油圧流路９１が切替弁３０の二次側から遅延弁４０のポート４４に接続され、逆止弁６０が旋回用油圧流路９１に設置されている。ただし、可変ドッグ１３が切替弁３０のスプール３１を押すと、切替弁３０が開位置となり、可変ドッグ１３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。

第１の参考例と同様に、旋回用油圧流路９２が遅延弁４０のポート４５から油圧モータ５に接続され、可変絞り５０が旋回用油圧流路９２に設置されている。そして、旋回用油圧流路９３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８１に接続され、逆止弁６１が旋回用油圧流路９３に設置されている。
旋回用油圧流路９４が逆止弁６１と油圧モータ５の間で旋回用油圧流路９３から分岐して開閉用油圧流路８０に接続され、逆止弁６３が旋回用油圧流路９４に設置されている。逆止弁６３の向きは油圧モータ５から開閉用油圧流路８０に作動油を流す向きである。
遅延弁流路９６が分岐遅延弁流路９７、９８に分岐し、第１の参考例と同様に、分岐遅延弁流路９７、９８が遅延弁４０のポート４６、４７に接続され、可変絞り５１が分岐遅延弁流路９７に設置され、逆止弁６２が分岐遅延弁流路９８に設置されている。

次に、作用について説明する。
破砕アーム６が閉じエンドとなるときに破砕機本体２を旋回させる場合について述べる。
可変ドッグ１３の位置を調整して、油圧シリンダ１０が伸長側ストロークエンドまで伸長して破砕アーム６が閉じエンドとなるときに、可変ドッグ１３が切替弁３０のスプール３１を押すようにする。切替弁３５を切り替えて、分岐油圧流路８２と遅延弁流路９６とを接続し、分岐油圧流路８３と旋回用油圧流路９０とを接続する。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８１が作動油の供給側となって高圧となり、開閉用油圧流路８０が作動油の排出側となって低圧となると、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のピストンが伸長側ストロークエンドに達するまでは、可変ドッグ１３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、旋回用油圧流路９１が閉止されており、作動油が開閉用油圧流路８１から旋回用油圧流路９０を通って旋回用油圧流路９１に流れることはない。

油圧シリンダ１０の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とともに、可変ドッグ１３が切替弁３０のスプール３１を押し、スプール３１が開位置に切り替わる。旋回用油圧流路９１が逆止弁６０をバイパスして連通し、作動油が開閉用油圧流路８１から分岐油圧流路８３及び旋回用油圧流路９０、９１を通って遅延弁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９７及び遅延弁流路９６を通って開閉用油圧流路８１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、作動油が一次側油室４２から旋回用油圧流路９２を通って油圧モータ５に流れ、油圧モータ５が駆動して破砕機本体２が旋回する。旋回用油圧流路９２の可変絞り５０において作動油の流量を調整することにより破砕機本体２の旋回速度が調整される。そして、作動油が油圧モータ５から旋回用油圧流路９３、９４を通って低圧の開閉用油圧流路８０に流れる。開閉用油圧流路８１が高圧であるので、逆止弁６１が閉じており、作動油が油圧モータ５から開閉用油圧流路８１には流れない。

破砕機本体２が旋回したら、油圧モータ５への作動油の供給を絶って破砕機本体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の位置決めを行ってから、破砕アーム６の開動作を行う。開閉用油圧流路８０が作動油の供給側となって高圧となり、開閉用油圧流路８１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、可変ドッグ１３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る。

作動油が開閉用油圧流路８０から遅延弁流路９６及び分岐遅延弁流路９７、９８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が動く。一次側油室４２の作動油が旋回用油圧流路９１、９０及び分岐油圧流路８３を通って開閉用油圧流路８１に排出され、遅延弁４０が閉状態に戻る。
破砕アーム６が開きエンドとなるときに破砕機本体２を旋回させる場合には、可変ドッグ１３の位置を調整し、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に、可変ドッグ１３が切替弁３０のスプール３１を押すようにし、切替弁３５を切り替えて、分岐油圧流路８２と旋回用油圧流路９０とを接続し、分岐油圧流路８３と遅延弁流路９６とを接続する。

開動作を行う破砕アーム６が所定の位置になるときに破砕機本体２を旋回させる場合には、可変ドッグ１３の位置を調整し、破砕機本体２が旋回するときの破砕アーム６の位置に対応する位置で可変ドッグ１３が切替弁３０のスプール３１を押すようにし、切替弁３５を切り替えて、分岐油圧流路８２と旋回用油圧流路９０とを接続し、分岐油圧流路８３と遅延弁流路９６とを接続する。

閉動作を行う破砕アーム６が所定の位置になるときに破砕機本体２を旋回させる場合には、可変ドッグ１３の位置を調整し、破砕機本体２が旋回するときの破砕アーム６の位置に対応する位置で可変ドッグ１３が切替弁３０のスプール３１を押すようにし、切替弁３５を切り替えて、分岐油圧流路８２と遅延弁流路９６とを接続し、分岐油圧流路８３と旋回用油圧流路９０とを接続する。

以上のような油圧破砕機１であるので、破砕アーム６の開閉方向と位置が所定の状態となるときにのみ、破砕機本体２が旋回可能となる。作業現場が変わるなどして破砕対象物が小さくなり、破砕作業中に破砕アーム６を開きエンドまで開く必要がない場合、破砕アーム６の開口幅が破砕対象物よりもやや大きくなると破砕機本体２が旋回するように調節できる。破砕機本体２を旋回させる度に、破砕アーム６を開きエンドまで開く必要がなくなり、無駄な時間を削減でき、破砕作業の作業能率が向上する。

遅延弁４０によって遅延時間が生じ、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。
切替弁３０、３５を破砕機本体２から外部に露出しない位置に設置すれば、切替弁３０、３５の各スプールが破砕対象物等と接触することが防止され、破砕機本体２が突発的に旋回することが防止される。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。

次に、第３の参考例を図５を参照しつつ説明する。第１の参考例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の参考例で図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が旋回用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。ピストン１１には複数のピストンシールが装着されている。なお、図５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８０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８１が油圧シリンダ１０の伸長側油室１９に接続され、リリーフ弁を内蔵する増速弁７１が開閉用油圧流路８０と開閉用油圧流路８１との間に設置されている。
旋回用油圧流路９０がシリンダポート１５から逆止弁６４に接続され、旋回用油圧流路９１が逆止弁６４から遅延弁４０のポート４４に接続されている。逆止弁６４はパイロット操作逆止弁であり、パイロットライン７０が開閉用油圧流路８１から逆止弁６４に接続されている。逆止弁６４の向きはシリンダポート１５から遅延弁４０に作動油を流す向きである。逆止弁６４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６４に流れる作動油が逆止弁６４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が旋回用油圧流路９１から分岐し開閉用油圧流路８０に接続され、逆止弁６５が分岐油圧流路８４に設置されている。逆止弁６５の向きは旋回用油圧流路９１から開閉用油圧流路８０に作動油を流す向きである。
固定ブラケット３には、第１の参考例と同様の構成を有する遅延弁４０、旋回用油圧流路９２、可変絞り５０、油圧モータ５、旋回用油圧流路９３、逆止弁６１、遅延弁流路９５、分岐遅延弁流路９７、９８、可変絞り５１及び逆止弁６２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８０が作動油の排出側となって低圧となり、開閉用油圧流路８１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６４が開閉用油圧流路８１の伸長側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６４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６４が閉じており、作動油が旋回用油圧流路９０から旋回用油圧流路９１に流れない。

作動油が開閉用油圧流路８１から遅延弁流路９５及び分岐遅延弁流路９７、９８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の作動油が旋回用油圧流路９１及び分岐油圧流路８４を通って低圧の旋回用油圧流路９１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８０が作動油の供給側となって高圧となり、開閉用油圧流路８１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６４が自己圧、すなわち、開閉用油圧流路８１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から旋回用油圧流路９０に流れる。縮小側油室１８から旋回用油圧流路９０を通って逆止弁６４に流れる作動油の圧力は、それまで逆止弁６４を閉じていたパイロット圧よりも非常に大きい。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６４が開き、旋回用油圧流路９０と旋回用油圧流路９１とが連通し、作動油が旋回用油圧流路９０から旋回用油圧流路９１に流れる。

作動油が旋回用油圧流路９１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９７及び遅延弁流路９５を通って開閉用油圧流路８１に排出され、遅延弁４０は徐々に開状態となる。
遅延弁４０が開状態となると、作動油が一次側油室４２から旋回用油圧流路９２を通って油圧モータ５に流れ、油圧モータ５が駆動して破砕機本体２が旋回する。旋回用油圧流路９２の可変絞り５０において作動油の流量を調整することにより破砕機本体２の旋回速度が調整される。そして、作動油が油圧モータ５から旋回用油圧流路９３を通って開閉用油圧流路８０に流れる。

破砕機本体２が旋回したら、油圧モータ５への作動油の供給を絶って破砕機本体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の位置決めを行ってから、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、破砕機本体２が旋回するのは破砕アーム６が開きエンドとなるときのみである。
ピストン１１とシリンダポート１５の位置関係により旋回用油圧流路９１が閉止又は連通するので突発的に破砕機本体２が旋回することは防止され、操作者が意図したときのみ破砕機本体２が旋回し、油圧破砕機１の安全性と確実性が優れたものとなる。
遅延弁４０によって遅延時間が生じ、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。

油圧シリンダ１０が旋回用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。
なお、パイロットライン７０が開閉用油圧流路８０から分岐して逆止弁６４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。

次に、本発明の一態様を実施するための一実施形態を図６を参照しつつ説明する。第１の参考例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の参考例で図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３の参考例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６６及び可変絞り５２が、遅延手段をなす。

第１の参考例と同様に、油圧シリンダ１０に開閉用油圧流路８０、８１が接続されており、開閉用油圧流路８０が縮小側油室１８に連通し、開閉用油圧流路８１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８１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６６及び可変絞り５２が分岐油圧流路８５に並列設置されており、逆止弁６６の向きは開閉用油圧流路８１からエンドプレートポート２３に作動油を流す向きである。

旋回用油圧流路９０がシリンダポート１５から逆止弁６４に接続されている。逆止弁６４は第３の参考例と同様の構成を有する。旋回用油圧流路９２が逆止弁６４から油圧モータ５に直接接続され、旋回用油圧流路９２に可変絞り５０が設置されている。
第１の参考例と同様に、旋回用油圧流路９３が油圧モータ５から開閉用油圧流路８１に接続され、逆止弁６１が旋回用油圧流路９３に設置されている。

次に、作用について説明する。
開閉用油圧流路８０が作動油の排出側となって低圧となり、開閉用油圧流路８１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８１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８１から分岐油圧流路８５を通って伸長側油室１９に流れる。

第３の参考例と同様に、油圧シリンダ１０が伸長する間は、逆止弁６４が閉じており、作動油が旋回用油圧流路９０から旋回用油圧流路９２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８０が作動油の供給側となって高圧となり、開閉用油圧流路８１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８１に排出されるとともに、分岐油圧流路８５の可変絞り５２を通って開閉用油圧流路８１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８１に排出される作動油が可変絞り５２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３の参考例と同様に、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６４が開き、作動油が逆止弁６４を通って旋回用油圧流路９０から旋回用油圧流路９２に流れる。

作動油が旋回用油圧流路９２から直接油圧モータ５に流れ、油圧モータ５が駆動して破砕機本体２が旋回する。旋回用油圧流路９２の可変絞り５０において作動油の流量を調整することにより破砕機本体２の旋回速度が調整される。そして、作動油が油圧モータ５から旋回用油圧流路９３を通って開閉用油圧流路８０に流れる。
以上のような油圧破砕機１であるので、破砕機本体２が旋回するのは破砕アーム６が開きエンドとなるときのみである。

ピストン１１とシリンダポート１５の位置関係により旋回用油圧流路９２が閉止又は連通するので突発的に破砕機本体２が旋回することは防止され、操作者が意図したときのみ破砕機本体２が旋回し、油圧破砕機１の安全性と確実性が優れたものとなる。
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５２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が旋回用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。

第１の参考例に係る油圧破砕機の断面図である。第１の参考例に係る油圧破砕機の油圧回路の構成図である。開状態にある遅延弁の構成図である。第２の参考例に係る油圧破砕機の油圧回路の構成図である。第３の参考例に係る油圧破砕機の油圧回路の構成図である。本発明の一態様を実施するための一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
１３可変ドッグ
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、３５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
４４、４５、４６、４７遅延弁のポート
５０、５１、５２可変絞り
６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６逆止弁
７０パイロットライン
７１増速弁
７２ブレーキ弁
７３、７４スイベル
８０、８１開閉用油圧流路
８２、８３、８４、８５分岐油圧流路
９０、９１、９２、９３、９４旋回用油圧流路
９５、９６遅延弁流路
９７、９８分岐遅延弁流路

Claims

破砕アームと、該破砕アームを開閉可能に支持する破砕機本体と、該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、前記破砕機本体に配置されて破砕アームの開閉を行う油圧シリンダと、前記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において、
前記作業台車側から前記油圧シリンダに接続された開閉用油圧流路と、前記油圧シリンダから前記油圧モータに接続された旋回用油圧流路と、該旋回用油圧流路の連通と閉止とを前記油圧シリンダの伸縮された位置に応じて切り替えるように前記油圧シリンダに設けられた旋回用油圧流路開閉手段と、前記旋回用油圧流路を連通させる際に前記油圧モータが回転するまでの遅延時間を与えるように前記油圧シリンダに設けられた遅延手段と、前記破砕アームの開閉方向と位置に応じて前記破砕機本体の旋回を可能とする旋回制御手段とを有する油圧破砕機であって、
前記遅延手段は、前記油圧シリンダ内に設けられるとともにその伸縮位置に応じて嵌合状態と非嵌合状態とに遷移するようにシリンダチューブのエンドプレートに形成された突出部およびこれに対向してピストンの先端に形成された凹部からなるクッション室と、該クッション室に連通するように前記エンドプレートに形成されたエンドプレートポートに接続されるとともに前記油圧シリンダの伸長側油室に接続される前記開閉用油圧流路から分岐された分岐油圧流路に連通する可変絞りとを有し、
前記クッション室と突出部とが嵌合されたときに限って、前記伸長側油室から前記開閉用油圧流路に排出される作動油が前記可変絞りによって絞られて、前記ピストンの速度が減速するようになっていることを特徴とする油圧破砕機。