JPH08326090A - 掘削作業車の掘削部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単でかつ安価でありながら、バケ
ット 5による振動掘削作業と破砕機構95による破砕作業
との切換えを短時間で容易に行う。 【構成】 振動掘削作業と破砕作業との切換えは、切
換弁 124を切換えて高圧流体の供給先を振動シリンダ11
または掘削機構95に切換えるだけでよいため、切換え作
業を短時間でかつ容易に行うことができる。しかも、破
砕機構95に供給される流体は既設の流体切換え手段25か
らの高圧流体であり、しかも、接続通路は破砕機構95と
切換弁 124とを接続しているだけであるため、構造を簡
単でかつ安価とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、油圧ショベル等の掘
削作業車の掘削部、例えばバケット回りの構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の掘削作業車の掘削部構造として
は、例えば特開平５ー１１２９６３号公報に記載されて
いるようなものが知られている。このものは、掘削作業
車のアームの先端に掘削用のバケットを回動可能に連結
するとともに、該アームに取り付けられたバケットシリ
ンダのピストンロッドとバケットとの間に振動シリンダ
を介装し、流体切換え手段から一対の流体通路に交互に
供給される高圧流体を、該流体通路を通じて振動シリン
ダのピストンの両側のシリンダ室に導くことにより、ピ
ストンを高周波で繰り返し往復動作させ、これにより、
バケットを振動させて掘削力を向上させるようにしたも
のである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の掘削作業車の掘削部構造は、硬地盤などの土
砂を掘削する場合には十分にその効果を発揮するが、コ
ンクリート床、岩石等の極めて硬度の高いものを破砕す
ることは殆どできないのである。このため、このような
コンクリート床等を破砕する場合には、前記バケットを
アームから取り外した後、該アームに破砕チゼルおよび
該破砕チゼルに軸方向の衝撃力を付与する付与ピストン
を有するブレーカを取り付けるとともに、該ブレーカの
付与ピストンのシリンダ室とエアポンプから吐出された
高圧エアを導くエアホースとを接続することで、掘削用
のバケットから破砕用のブレーカに交換しなければなら
ないのである。ここで、このような交換作業には多大の
労力と時間が必要となるため、作業能率が著しく低下す
るとともに、エアポンプおよび長いエアホースをブレー
カ作動用のために特別に設置する必要があるため、掘削
作業車の構造が複雑でかつ高価になってしまうという問
題点がある。

【０００４】この発明は、構造が簡単でかつ安価であり
ながら、振動掘削と破砕との切換えを短時間で容易に行
うことができる掘削作業車の掘削部構造を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的は、第１
に、掘削作業車のアームの先端に掘削用のバケットを回
動可能に連結するとともに、該アームに取り付けられた
バケットシリンダのピストンロッドとバケットとの間に
振動シリンダを介装し、流体切換え手段から一対の流体
通路に交互に供給される高圧流体を、該流体通路を通じ
て振動シリンダのピストンの両側のシリンダ室に導くこ
とにより、前記バケットを振動させるようにした掘削作
業車の掘削部構造において、前記バケットに、該バケッ
トから突出した破砕チゼルおよび該破砕チゼルに軸方向
の衝撃力を付与する付与ピストンを有する破砕機構を取
り付けるとともに、該付与ピストンの両側のシリンダ室
に接続された一対の接続通路を、前記一対の流体通路の
途中に設けられた切換弁に接続し、該切換弁によって高
圧流体の供給先を振動シリンダまたは破砕機構に切換え
ることにより、第２に、掘削作業車のアームの先端に掘
削用のバケットを回動可能に連結するとともに、該アー
ムに取り付けられたバケットシリンダのピストンロッド
とバケットとの間に振動シリンダを介装し、流体切換え
手段から一対の流体通路に交互に供給される高圧流体
を、該流体通路を通じて振動シリンダのピストンの両側
のシリンダ室に導くことにより、前記バケットを振動さ
せるようにした掘削作業車の掘削部構造において、前記
振動シリンダに、アームとほぼ平行な破砕チゼルおよび
該破砕チゼルに軸方向の衝撃力を付与する付与ピストン
を有する破砕機構を取り付けるとともに、該付与ピスト
ンの両側のシリンダ室に接続された一対の接続通路を、
前記一対の流体通路の途中に設けられた切換弁に接続
し、該切換弁によって高圧流体の供給先を振動シリンダ
または破砕機構に切換えることにより達成することがで
きる。

【０００６】

【作用】今、バケットによって、例えば土砂を掘削して
いるとする。このとき、切換弁を切換えて流体切換え手
段から一対の流体通路に交互に供給された高圧流体を振
動シリンダのピストンの両側に設けられたシリンダ室に
導くと、該ピストンが高周波で繰り返し往復動するた
め、バケットが高周波で振動して掘削力が増大し、これ
により、硬地盤であってもこれを容易に掘削することが
できるようになる。次に、コンクリート床等の極めて硬
度の高いものを破砕する場合には、破砕機構の破砕チゼ
ルを該コンクリート床等に突き立てた状態で切換弁を切
換え、流体切換え手段から一対の流体通路に交互に供給
された高圧流体を接続通路を通じて破砕機構の付与ピス
トンの両側のシリンダ室に導く。これにより、該付与ピ
ストンが高周波で繰り返し往復動するが、該付与ピスト
ンは往動の度に前記破砕チゼルに軸方向の衝撃力を付与
するため、破砕チゼルはコンクリート床等に繰り返し叩
き付けられ、該コンクリート床等が容易に破砕される。
このように振動掘削と破砕との切換えは、切換弁を切換
えるだけでよいため、前述のような切換え作業を短時間
でかつ容易に行うことができる。しかも、破砕機構に供
給される流体は既設の流体切換え手段からの高圧流体で
あり、また、接続通路は近接配置が可能な破砕機構と切
換弁とを接続しているだけであるため、特別な流体源お
よび長い流体ホースは不要であり、この結果、掘削作業
車を構造簡単でかつ安価とすることができる。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の第１実施例を図面に基づい
て説明する。図１、２において、 1は掘削作業車、例え
ば油圧ショベル 2の上下に揺動するブームであり、この
ブーム 1は油圧ショベル 2の図示していない旋回フレー
ムに基端が連結されている。このブーム 1の先端には図
示していないアームシリンダによって上下に揺動するア
ーム 3の基端部が連結され、このアーム 3の先端にはピ
ン 4を介して土砂を掘削するバケット 5が回動可能に連
結されている。 6はヘッド側がアーム 3の基端部に取り
付けられたバケットシリンダであり、このバケットシリ
ンダ 6のピストンロッド 7の先端は、一端がピン 8を介
してアーム 3の先端部に連結されたリンク 9の他端部に
ピン10を介して連結されている。

【０００８】11はバケットシリンダ 6のピストンロッド
7の先端とバケット 5との間に介装された状態で連結さ
れ該バケット 5に振動を付与する振動シリンダであり、
この振動シリンダ11はシリンダ本体12を有する。このシ
リンダ本体12の先端部にはカバー13が固定され、これら
シリンダ本体12とカバー13とによりシリンダ室14が画成
される。15はシリンダ室14内に摺動可能に収納されたピ
ストンであり、このピストン15により前記シリンダ室14
は先端側シリンダ室14ａと後端側シリンダ室14ｂとに区
画される。前記ピストン15の先端側にはピストンロッド
16が一体形成され、このピストンロッド16は前記カバー
13を貫通して先端側に突出している。前記ピストンロッ
ド16の先端には連結ブラケット17が固定され、この連結
ブラケット17と前記バケット 5とはピン18を介して連結
されている。また、前記シリンダ本体12の後端には連結
ブロック19が固定され、この連結ブロック19に設けられ
たブラケット20に前記ピン10が挿入されることにより、
振動シリンダ11の後端はピストンロッド 7の先端に連結
される。21、22は前記シリンダ本体12に形成された一対
の給排孔であり、一方の給排孔21は一端がシリンダ本体
12の外周に開口するとともに、他端が先端側シリンダ室
14ａに連通し、また、他方の給排孔22は一端がシリンダ
本体12の外周に開口するとともに、他端が後端側シリン
ダ室14ｂに連通している。また、前記ピストン15の後端
側には前記ピストンロッド16と同径のロッド23が一体形
され、このロッド23はシリンダ本体12の後端壁を貫通し
ている。この結果、前記ピストン16の受圧面積は先端側
および後端側のいずれにおいても狭く、これにより、高
圧流体が先端側シリンダ室14ａあるいは後端側シリンダ
室14ｂに供給されると、ピストン15は高速度で後端側あ
るいは先端側に移動する。前述したシリンダ本体12、カ
バー13、ピストン15、ピストンロッド16、連結ブラケッ
ト17、連結ブロック19は全体として、前記振動シリンダ
11を構成する。

【０００９】図１、３、４、５、６、７、８、９、１
０、１１、１２、１３において、前記振動シリンダ11の
アーム 3から離隔した外表面にはケーシング24が固定さ
れ、このケーシング24のアーム 3から離隔した外表面に
は流体切換え手段25が固定されている。この流体切換え
手段25はケース本体30を有し、このケース本体30内には
後端から先端側に向かって延びる断面円形の収納孔31が
形成されている。この収納孔31内には軸方向長さが収納
孔31より短い中間ブロック32が収納され、この中間ブロ
ック32内には後端から先端側に向かって延びている断面
円形の弁室33が形成されている。中間ブロック32より後
端側の収納孔31内には、中央に貫通した接続孔34が形成
された円板状の仕切りプレート35が配置され、この仕切
りプレート35より後端側の収納孔31内には円板状の固定
プレート36が収納されている。ここで、固定プレート36
は仕切りプレート35から所定距離だけ離れており、この
結果、これら仕切りプレート35、固定プレート36間の収
納孔31は空間となってモータ室37を構成する。この結
果、このモータ室37と前記弁室33とは接続孔34を介して
接続されていることになる。

【００１０】このモータ室37内には内接歯車型流体モー
タ38が収納され、この流体モータ38は、内周に複数、こ
こでは５個の内歯39が形成された略円筒状の内歯車40
と、この内歯車40内に収納され、外周に内歯車40の内歯
39に噛み合う複数、ここでは内歯39より1枚だけ少ない4
枚の外歯41が形成され、内歯車40の軸線を中心として偏
心回転（公転）する外歯車42と、から構成され、この外
歯車42の中央部には内周にスプライン内歯43を有する貫
通したスプライン孔44が形成されている。45は収納孔31
の後端開口を閉止するようケース本体30の後端に固定さ
れたカバーであり、このカバー45の後端部には前記ピン
24が挿入されるピン孔46が形成されている。47は中間ブ
ロック32、仕切りプレート35、内歯車40、固定プレート
36を貫通するピンであり、このピン47の両端部はケース
本体30およびカバー45にそれぞれ挿入固定されている。
この結果、中間ブロック32、仕切りプレート35、内歯車
40、固定プレート36はケース本体30およびカバー45に回
り止めされながら固定されていることになる。前述した
ケース本体30、中間ブロック32、仕切りプレート35、固
定プレート36、カバー45は全体としてケース48を構成す
る。

【００１１】前記弁室33内にはスライドベアリング51お
よび内部に貫通孔52が形成された円筒状の回転弁体53と
が収納され、この回転弁体53は流体モータ38の内歯車40
と同軸関係を保持しながら軸線回りに回転することがで
きる。そして、この回転弁体53の貫通孔52の内周にはス
プライン内歯54が形成されている。58は接続孔34を貫通
する連結ロッドであり、この連結ロッド58の先端側は貫
通孔52内に挿入され、後端側がスプライン孔44内に挿入
されている。そして、この伝達ロッド58の先端外周に形
成されたスプライン外歯59は前記スプライン内歯54に噛
み合い、また、その後端外周に形成されたスプライン外
歯60は前記スプライン内歯43に噛み合い、これにより、
伝達ロッド58は回転弁体53と流体モータ38の外歯車42と
を連結する。そして、この伝達ロッド58は外歯車42が偏
心回転すると、この外歯車42の回転を先端部を中心とす
る歳差運動をしながら回転弁体53に伝達し、該回転弁体
53を軸線回りに回転させる。

【００１２】62は弁室33の内周と回転弁体53の外周との
間、詳しくは回転弁体53の外周に形成された周方向に連
続して延びる排出環状溝であり、この排出環状溝62の底
面には貫通孔52に連通する半径方向に延びた連通孔63が
形成されている。64は伝達ロッド58の中央部外周に一端
が開口した排出孔であり、この排出孔64の他端は該伝達
ロッド58の後端面に開口している。65はケース48内に形
成され、一端がスプライン孔44に連通し他端がカバー45
の外周に開口した排出通路であり、この排出通路65は排
出環状溝62から連通孔63、貫通孔52、排出孔64を通じて
スプライン孔44に流出した流体を排出する。67、68は弁
室33の内周と回転弁体53の外周との間、ここでは回転弁
体53の外周で排出環状溝62の軸方向両側にそれぞれ設け
られた第１、第２供給環状溝であり、これらの第１、第
２供給環状溝67、68は共に周方向に連続して延びてい
る。69はケース48内に形成された第１供給通路であり、
この第１供給通路69の一端は前記第１供給環状溝67に連
通し、他端はカバー45の外周に開口している。そして、
この第１供給通路69は流体を第１供給環状溝67に供給す
る。70はケース48内に形成された第２供給通路であり、
この第２供給通路70の一端は前記第２供給環状溝68に連
通し、他端はカバー45の外周に開口している。そして、
この第２供給通路70は前記第１供給通路69から周方向に
所定角度だけ離れて配置されるとともに、第２供給環状
溝68に流体を供給する。

【００１３】72は回転弁体53の外周に周方向に等距離離
れて形成された複数の第１凹溝であり、これらの第１凹
溝72は第１供給環状溝67から排出環状溝62に向かって軸
方向に延びている。73は回転弁体53の外周に周方向に等
距離離れて形成された複数の第２凹溝であり、これらの
第２凹溝73は第２供給環状溝68から排出環状溝62に向か
って軸方向に延びている。74は回転弁体53の外周に周方
向に等距離離れるとともに、第１凹溝72と周方向に交互
に配置された複数の第３凹溝であり、これらの第３凹溝
74は排出環状溝62から第１供給環状溝67に向かって軸方
向に延びるとともに、第１供給環状溝67に近接する先端
部が第１凹溝72の排出環状溝62に近接する先端部に周方
向に重なり合っている。75は回転弁体53の外周に周方向
に等距離離れて形成されるとともに、第２凹溝73と周方
向に交互に配置された複数の第４凹溝であり、これらの
第４凹溝75は排出環状溝62から第２供給環状溝68に向か
って軸方向に延びるとともに、第２供給環状溝68に近接
する先端部が第２凹溝73の排出環状溝62に近接する先端
部に周方向に重なり合っている。

【００１４】77はケース48内に周方向に等距離離れて形
成された複数、ここでは内歯車40の内歯39と同数の給排
通路であり、これらの給排通路77の一端は前記第１、第
３凹溝72、74同士の重なり合い部に対向するよう弁室33
の内周に開口し、その他端は内歯車40と外歯車42との間
の流体室78に内歯39間においてそれぞれ連通している。
そして、これら給排通路77は第１凹溝72から流体室78に
流体を供給あるいは流体室78から第３凹溝74に流体を排
出する。80、81はケース48内に周方向に離れて形成され
た一対の誘導通路であり、これらの誘導通路80、81の一
端は第２凹溝73、第４凹溝75同士の重なり合い部に対向
するよう弁室33の内周に開口し、その他端はケーシング
24に面接触しているケース48の外周面、詳しくはケース
本体30の外周面に開口している。前述した中間ブロック
32、回転弁体53は全体として、前記流体モータ38から伝
達ロッド58を介して回転力を受けることにより、供給さ
れた高圧流体を高周波で切換える回転弁82を構成し、ま
た、前記流体モータ38、ケース48、回転弁82は全体とし
て、供給された高圧流体を切換えて後述する一対の流体
通路に交互に供給する前述した流体切換え手段25を構成
する。

【００１５】図１、３において、前記ケーシング24内に
は弁室85が形成され、この弁室85と前記誘導通路80、81
とはケーシング24内に形成された一対の第１通路86、87
によって接続されている。また、前記弁室85にはケーシ
ング24内に形成された一対の第２通路88、89の一端が開
口し、これら第２通路88、89の他端はケーシング24の外
表面で開口しながら前記振動シリンダ11の給排孔21、22
に直接接続されている。前述した第１通路86、第２通路
88および第１通路87、第２通路89は全体として、流体切
換え手段25から交互に供給される高圧流体を振動シリン
ダ11のピストン15の両側の先端側および後端側シリンダ
室14ａおよび14ｂに導くことにより、ピストン15を往復
動させてバケット 5を高周波で振動させる一対の流体通
路90、91を構成する。

【００１６】図１、１４において、95は前記バケット 5
内面に固定された破砕機構であり、この破砕装置95は先
端部にスリーブ96が挿入された略円筒状のチゼルケース
97を有し、これらスリーブ96、チゼルケース97内には破
砕チゼル98の後側部が挿入されている。この破砕チゼル
98の後端部外周には軸方向に延びる凹み99が形成され、
この凹み99にはチゼルケース97に挿入され破砕チゼル98
に直交するストッパーピン 100の中央部が侵入してい
る。この結果、この破砕チゼル98は前記ストッパーピン
100によって抜け止めされる。また、前記破砕チゼル98
はその先端側がバケット19、詳しくはバケットティース
101から突出するとともに、その先端部が先細りとなっ
ている。そして、この破砕チゼル98はコンクリート床等
にほぼ垂直に突き立てられたとき、その後端外縁部がチ
ゼルケース97の傾斜段差 102に当接することで後方への
移動が規制されている。前記チゼルケース97の後端には
該チゼルケース97と同軸の円筒状をしたシリンダケース
103が固定され、このシリンダケース 103の後端部には
スペーサ 104および該シリンダケース 103の後端開口を
閉止するエンドカバー 105が固定されている。この結
果、シリンダケース 103内にはシリンダ室 107が形成さ
れ、このシリンダ室 107は内部に摺動可能の収納された
付与ピストン 108により、先端側シリンダ室107aと後端
側シリンダ室107bとに区画される。この付与ピストン 1
08の先端面および後端面にはそれぞれ付与ピストン 108
より若干小径の軸方向に延びるロッド 109および 110が
一体的に固定され、前記ロッド 109はシリンダケース 1
03の先端部を貫通してチゼルケース97の内部まで侵入
し、一方、ロッド 110はスペーサ 104を貫通している。
この結果、付与ピストン 108の受圧面積は先端側および
後端側のいずれにおいても狭く、これにより、高圧流体
がシリンダケース 103に形成された給排孔 111あるいは
112を通じて先端側シリンダ室107aあるいは後端側シリ
ンダ室107bに供給されると、付与ピストン 108は高速度
で後端側あるいは先端側に移動する。そして、付与ピス
トン 108が前述のようにして先端側に急速移動したと
き、ロッド 109は破砕チゼル98の後端面に衝突し、該破
砕チゼル98に軸方向の大きな衝撃力を付与する。前述し
たスリーブ96、チゼルケース97、破砕チゼル98、ストッ
パーピン 100、シリンダケース 103、スペーサ 104、エ
ンドカバー 105、付与ピストン 108、ロッド 109、 110
は全体として前述した破砕機構95を構成する。

【００１７】再び、図３、１４において、 115、 116は
ケーシング24に形成された一対の第３通路であり、これ
ら第３通路 115、 116の一端は弁室85に開口し、その他
端はケーシング24の外表面に開口するとともに、接続配
管 117、 118を介して破砕機構95の給排孔 111、 112に
それぞれ接続されている。前記弁室85内には外周に軸方
向に離れた一対の環状溝 120、 121が形成されているス
プール 122が摺動可能に収納され、このスプール 122が
後端側の振動位置に位置しているときには、第１通路8
6、87と第２通路88、89とが環状溝 120、 121を通じて
連通するとともに、先端側の破砕位置に位置していると
きには、第１通路86、87と第３通路 115、116とが環状
溝 120、 121を通じて連通する。また、前記スプール 1
22と弁室85の先端面との間には該スプール 122を後方に
向かって付勢するスプリング 123が介装されている。前
述したスプール 122、スプリング 123は全体として、前
記一対の流体通路90、91の途中に設けられた切換弁 124
を構成し、この切換弁 124はスプール 122の移動により
高圧流体の供給先を振動シリンダ11または破砕機構95に
切換える。また、前記第３通路 115、接続配管 117およ
び第３通路 116、接続配管 118は全体として、一端が前
記付与ピストン 108の両側の先端側シリンダ室107aおよ
び後端側シリンダ室107bにそれぞれ接続され、他端が前
記切換弁 124に接続された一対の接続通路 125、 126を
構成する。

【００１８】130は前記油圧ショベル 2の運転台に設置
された開閉弁であり、この開閉弁 130と流体源としての
流体ポンプ 131とは供給通路 132によって接続されてお
り、この結果、前記流体ポンプ 131が作動すると、排出
源としてのタンク 134から吸い込まれた流体は加圧され
て前記供給通路 132に吐出される。なお、 135は供給通
路 132とタンク 134との間に介装されたリリーフ弁であ
る。また、前記開閉弁130と第１供給通路69および第２
供給通路70の他端とは途中で二股に分かれた供給路 136
によって接続され、この供給路 136の二股に分かれた部
位にはそれぞれ流量調節弁 137、 138（流量調整弁でも
よい）が介装されている。 139はタンク134と排出通路6
5の他端とを接続する排出路である。 143は前記油圧シ
ョベル 2の運転台に設置されたパイロット開閉弁であ
り、このパイロット開閉弁 143と流体ポンプ 144とは供
給通路 145によって接続されており、この結果、前記流
体ポンプ 144が作動すると、タンク 134から吸い込まれ
た流体は加圧されて前記供給通路 145に吐出される。な
お、 146は供給通路 145とタンク 134との間に介装され
たリリーフ弁である。また、前記パイロット開閉弁 143
と前記スプール 122より後方側の弁室85とはパイロット
通路 147およびケーシング24に形成されたパイロット孔
148により接続されており、この結果、流体ポンプ 144
から吐出された高圧流体がパイロット通路 147、パイロ
ット孔 148を通じて弁室85に供給されると、スプール 1
22はスプリング 123を圧縮しながら先端側に移動する。
149はタンク 134に接続されたドレン路であり、このド
レン路 149はケーシング24に形成されたドレン孔 150を
介してスプール 122より先端側のスプリング 123が収納
された弁室85に接続されている。

【００１９】次に、この発明の第１実施例の作用につい
て説明する。今、油圧ショベル 2を作動してバケット 5
により土砂を掘削しているとする。ここで、掘削してい
る場所が硬地盤のような場合には、バケット 5に振動を
付与して掘削力を増大すれば、これを容易に掘削するこ
とができる。このような場合には、まず、開閉弁 130を
開位置に切換え、流体ポンプ 131から吐出された高圧流
体を供給通路 132、供給路 136、第１、第２供給通路6
9、70を通じて第１、第２供給環状溝67、68に供給す
る。このとき、ある給排通路77、誘導通路80が第１、第
２凹溝72、73にそれぞれ連通するとともに、残りの給排
通路77、誘導通路81が第３、第４凹溝74、75にそれぞれ
連通しているとすると、前述したある給排通路77を通じ
て流体モータ38の流体室78の一部に第１供給環状溝67か
ら高圧流体が供給される。これにより、流体モータ38の
外歯車42は流入した流体から駆動力を受けて内歯車40の
軸線を中心として偏心回転（公転）するが、このとき、
該外歯車42は歯数が１枚だけ多い内歯車40に噛み合って
いるので、外歯車42は公転の他に自身の軸線回りに自転
もする。ここで、伝達ロッド58のスプライン外歯59、60
が回転弁体53、外歯車42のスプライン内歯54、43にそれ
ぞれ噛み合っているため、この流体モータ38の外歯車42
の自転に基づく回転駆動力が歳差運動をする伝達ロッド
58を介して回転弁体53に伝達され、該回転弁体53を軸線
回りに回転させる。このとき、流体モータ38の流体室78
の一部から戻り流体が残りの給排通路77に押し出される
が、この流体は第３凹溝74、排出環状溝62、連通孔63、
貫通孔52、排出孔64、排出通路65、排出路 139を通じて
タンク 134に排出される。一方、第２供給環状溝68に供
給された高圧流体は第２凹溝73を介して誘導通路80に導
かれるが、このとき、パイロット開閉弁 143は閉位置に
切換えられているので、切換弁 124のスプール 122はス
プリング 123の付勢力により後端側に移動して振動位置
に切換わっており、この結果、前記高圧流体は第１通路
86、第２通路88、給排孔21を通じて振動シリンダ11の先
端側シリンダ室14ａに供給され、ピストン15を高速度で
後方に移動させピストンロッド16を引っ込ませる。この
とき、後端側シリンダ室14ｂから低圧の流体が排出され
るが、この排出された戻り流体は給排孔22、第２通路8
9、第１通路87、誘導通路81、第４凹溝75、排出環状溝6
2、連通孔63、貫通孔52、排出孔64、排出通路65、排出
路 139を通じてタンク 134に排出される。

【００２０】次に、前述した流体モータ38からの回転駆
動力を受けて回転弁体53が若干回転すると、給排通路77
と第１、第３凹溝72、74との連通形態が周方向にずれて
高圧流体が供給される位置が周方向に移動し、これによ
り流体モータ38の外歯車42は同一方向に回転を継続す
る。なお、このときも流体モータ38から排出される戻り
流体は排出環状溝62、排出通路65を通じてタンク 134に
排出される。一方、前述した回転弁体53の回転により、
今まで第２凹溝73に連通していた誘導通路80は第４凹溝
75に、第４凹溝75に連通していた誘導通路81は第２凹溝
73に連通するようになり、流体ポンプ 131からの高圧流
体が第２供給環状溝68、誘導通路81、流体通路91を通じ
て振動シリンダ11の後端側シリンダ室14ｂに流入し、ピ
ストン15、ピストンロッド16を逆方向に移動、即ち突出
させる。なお、このとき、先端側シリンダ室14ａから排
出される戻り流体は流体通路90、誘導通路80、第４凹溝
75、排出環状溝62、排出通路65を通じてタンク 134に排
出される。

【００２１】次に、流体モータ38により回転弁体53が同
一方向にさらに若干回転すると、初期と同様に、ある給
排通路77、誘導通路80が第１、第２凹溝72、73にそれぞ
れ連通するとともに、残りの給排通路77、誘導通路81が
第３、第４凹溝74、75にそれぞれ連通するようになり、
ピストンロッド16が再び引っ込むようになる。このよう
にして回転弁体53が回転して給排通路77と第１、第３凹
溝72、74との連通形態が周方向に徐々にずれていくと、
流体モータ38の外歯車42は連続的に同一方向に回転して
回転弁体53を回転させる。また、この回転弁体53の回転
により、誘導通路80と誘導通路81とが第２、第４凹溝7
3、75に交互に連通し、これにより、一対の流体通路9
0、91に高圧流体が交互に供給される。この結果、振動
シリンダ11のピストン15の両側に設けられた先端側シリ
ンダ室14ａおよび後端側シリンダ室14ｂに前記高圧流体
が交互に導かれ、該ピストン15およびピストンロッド16
が高周波で繰り返し往復動する。これにより、バケット
5が高周波で振動して掘削力が増大し、硬地盤であって
もこれを容易に掘削することができるようになる。な
お、前述のようなバケット 5に対する振動付与は、該バ
ケット 5から付着土砂を振り落としたり、転圧時におい
て転圧力を向上させたり、さらに、杭打ち時の打ち込み
力を向上させるために行ってもよい。

【００２２】次に、コンクリート床等の極めて硬度の高
いものを破砕する場合には、油圧ショベル 2を作動して
破砕機構95の破砕チゼル98を該コンクリート床等にほぼ
垂直に突き立てながら押し付ける。この状態でパイロッ
ト開閉弁 143を開位置に切換えると、流体ポンプ 144か
ら吐出された高圧流体は供給通路 145、パイロット通路
147、パイロット孔 148を通じて弁室85に導かれ、これ
により、スプール 122がスプリング 123に対抗しながら
先端側に移動して切換弁 124が破砕位置に切換わる。こ
の結果、第１通路86、87と第３通路 115、 116とが環状
溝 120、 121を通じて連通し、これにより、前述の第１
通路86、87に交互に供給された高圧流体は、接続通路 1
25を構成する第３通路 115、接続配管 117または接続通
路 126を構成する第３通路 116、接続配管 118を通じて
破砕機構95の先端側シリンダ室107aまたは後端側シリン
ダ室107bに交互に供給される。これにより、付与ピスト
ン108が高速度で後端側あるいは先端側に繰り返し移動
（高周波で往復動）するが、該付与ピストン 108の先端
側への往動の際、該付与ピストン 108のロッド 109の先
端が破砕チゼル98の後端面に衝突し、該破砕チゼル98に
コンクリート床等に向かう軸方向の衝撃力を付与する。
そして、このような衝撃は前記付与ピストン108の往動
の度に付与されるため、破砕チゼル98はコンクリート床
等に繰り返し叩き付けられ、該コンクリート床等を容易
に破砕することができる。なお、前記付与ピストン 108
の往復動によって先端側シリンダ室107aまたは後端側シ
リンダ室107bから流出した低圧の戻り流体は、接続通路
125、 126、流体通路90、91を通じて前述と同様にタン
ク 134に排出される。

【００２３】このように振動掘削と破砕との切換えは、
切換弁 124を振動位置と破砕位置との間で切換えるだけ
で十分であるため、前述のような切換え作業を短時間で
かつ容易に行うことができる。しかも、破砕機構95に供
給される流体は既設の流体切換え手段25からの高圧流体
であり、しかも、接続通路 125、 126は近接配置された
破砕機構95と切換弁 124とを接続しているだけであるた
め、特別な流体源および長い流体ホースは不要であり、
この結果、掘削部の構造を簡単でかつ安価とすることが
できる。

【００２４】図１５はこの発明の第２実施例を示す図で
ある。この実施例においては、前述した破砕機構95を振
動シリンダ11に取付け、ここでは切換弁が内蔵されたケ
ーシング24との間に介装した状態で取付けるとともに、
一端がピン 4とピン 8との間のアーム 3にピン 153を介
して連結され、他端がピン 154を介して連結ブラケット
17に連結されたリンク 9に平行なリンク 155を設け、さ
らに、一端が前記ピン 154を介して連結ブラケット17
に、他端がピン 156を介してバケット 5に連結された連
結リンク 157を設けるようにしている。この結果、破砕
機構95は平行リンク 9、 155に支持されていることにな
り、これにより、軸方向長の長い破砕機構95を容易に取
り付けることができるとともに、その破砕チゼル98はバ
ケット 5が回動しても常時アーム 3とほぼ平行に延在す
ることになる。また、この実施例においては、破砕チゼ
ル98をチゼルケース97に着脱可能に取り付けている。そ
して、この破砕機構95を用いて破砕作業を行うときに
は、図１５に示すように破砕チゼル98をチゼルケース97
に取り付けるが、バケット 5を用いて掘削作業を行うと
きには、図１６に示すように破砕チゼル98をチゼルケー
ス97から取り外し、回動するバケット 5との干渉を避け
る。

【００２５】なお、前述の実施例においては、切換弁 1
24として油圧式切換弁を用いたが、この発明においては
電磁式切換弁を用いてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、構造が簡単でかつ安価でありながら、振動掘削と破
砕との切換えを短時間で容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を油圧ショベルに適用し
た状態を示す掘削部近傍の正面図である。

【図２】振動シリンダの断面図である。

【図３】開閉弁近傍を示す一部が回路で示された断面図
である。

【図４】流体切換え手段の断面図である。

【図５】ケースの後端部の平面図である。

【図６】図４のＡーＡ矢視断面図である。

【図７】図４のＢーＢ矢視断面図である。

【図８】図４のＣーＣ矢視断面図である。

【図９】図４のＤーＤ矢視断面図である。

【図１０】図４のＥーＥ矢視断面図である。

【図１１】図４のＦーＦ矢視断面図である。

【図１２】図４のＧーＧ矢視断面図である。

【図１３】図４のＨーＨ矢視断面図である。

【図１４】破砕機構の断面図である。

【図１５】この発明の第２実施例を示す掘削部近傍の正
面図である。

【図１６】この発明の第２実施例の作動状態を説明する
説明図である。

【符号の説明】

2…掘削作業車 3…アーム 5…バケット 6…バケットシリンダ 7…ピストンロッド 11…振動シリンダ 14a、14b…シリンダ室 15…ピストン 90、91…流体通路 95…破砕機構 98…破砕チゼル 107a、107b…シリンダ室 108…付与ピストン 124…切換弁 125、126…接続通路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】掘削作業車 2のアーム 3の先端に掘削用の
   バケット 5を回動可能に連結するとともに、該アーム 3
   に取り付けられたバケットシリンダ 6のピストンロッド
   7とバケット 5との間に振動シリンダ11を介装し、流体
   切換え手段25から一対の流体通路90、91に交互に供給さ
   れる高圧流体を、該流体通路90、91を通じて振動シリン
   ダ11のピストン15の両側のシリンダ室14ａ、ｂに導くこ
   とにより、前記バケット 5を振動させるようにした掘削
   作業車の掘削部構造において、前記バケット5に、該バ
   ケット 5から突出した破砕チゼル98および該破砕チゼル
   98に軸方向の衝撃力を付与する付与ピストン 108を有す
   る破砕機構95を取り付けるとともに、該付与ピストン 1
   08の両側のシリンダ室 107a、bに接続された一対の接続
   通路 125、 126を、前記一対の流体通路90、91の途中に
   設けられた切換弁 124に接続し、該切換弁 124によって
   高圧流体の供給先を振動シリンダ11または破砕機構95に
   切換えるようにしたことを特徴とする掘削作業車の掘削
   部構造。
2. 【請求項２】掘削作業車 2のアーム 3の先端に掘削用の
   バケット 5を回動可能に連結するとともに、該アーム 3
   に取り付けられたバケットシリンダ 6のピストンロッド
   7とバケット 5との間に振動シリンダ11を介装し、流体
   切換え手段25から一対の流体通路90、91に交互に供給さ
   れる高圧流体を、該流体通路90、91を通じて振動シリン
   ダ11のピストン15の両側のシリンダ室14ａ、ｂに導くこ
   とにより、前記バケット 5を振動させるようにした掘削
   作業車の掘削部構造において、前記振動シリンダ11に、
   アーム 3とほぼ平行な破砕チゼル98および該破砕チゼル
   98に軸方向の衝撃力を付与する付与ピストン 108を有す
   る破砕機構95を取り付けるとともに、該付与ピストン 1
   08の両側のシリンダ室 107a、bに接続された一対の接続
   通路 125、 126を、前記一対の流体通路90、91の途中に
   設けられた切換弁 124に接続し、該切換弁 124によって
   高圧流体の供給先を振動シリンダ11または破砕機構95に
   切換えるようにしたことを特徴とする掘削作業車の掘削
   部構造。