JP4142876B2 - 破砕機及び建築作業用アタッチメント - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自走式作業台車に装着する建設機械用アタッチメントに関するものである。本発明は、自走式作業台車に装着する破砕機として特に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベル等の自走式作業台車のアーム先端に装着されるアタッチメントの一つとして、破砕機が知られている。破砕機は、指状や蟹の爪の様な開閉アームを持ち、この開閉アームを油圧シリンダーを利用して開閉させるものである。
【０００３】
上記した破砕機により建造物の解体作業を行う場合、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調節する必要がある。そのために開閉アームを全体的に旋回させる必要がある。
ここで破砕機の開閉アームを旋回させるための手段として、他の部材に開閉アームを押し当てて強制的に旋回させる方式と、油圧モータ等のアクチェータによって自動旋回させる方式がある。
【０００４】
前者の方式を採用する破砕機の一つとして、特公平７−１０３７００号公報に開示されたものが知られている。
特公平７−１０３７００号公報に開示された破砕機は、破砕機の本体フレームを旋回ベアリングを介して油圧ショベル等のアームに取り付けた構成となっている。そしてディスクブレーキを利用し、破砕機の本体フレームに摩擦力による旋回抵抗を与えている。
【０００５】
前者の方式を採用する破砕機は、構造が簡単である点で好ましい。また前者の方式を採用する破砕機は、破砕作業中に破砕機に過大な捻れが作用した際、破砕機が自然に旋回して破壊を免れる点で好ましい。
しかしながら前者の方式を採用する破砕機は、操作に相当の熟練を要するという欠点がある。
【０００６】
また従来技術の構成は、ディスクブレーキの締付けトルクを適正に調整することが困難である。すなわちディスクブレーキの締付けトルクが大きいと、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が少ないという利点があるが、開閉アームを旋回させる際に大きな衝撃力が必要となり、機械に不要な衝撃を加え損傷故障の原因となるという問題がある。一方、締付けトルクが小さいと、破砕作業における僅かな衝撃で開閉アームが旋回してしまい、角度が狂い易く操作性が低下するという問題が生じる。さらにディスクブレーキの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。
【０００７】
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り、誠に面倒である。
【０００８】
また後者の方式を採用する構成は、破砕機の一部に油圧モータ等を搭載し、油圧モータと破砕機の本体フレームを係合させるものである。
従来技術においては、アーム開閉用の油圧シリンダおよび旋回用油圧モータのそれぞれについて、独立の油圧配管を油圧ショベルのアームに沿って配設している。２系統の油圧配管は、その先端部のそれぞれを、破砕機の取付ブラケットに設けた油圧コネクションに接続される。そして運転室内に設置したペダルまたはレバーにより、破砕アームの開閉操作および旋回操作を行う。このように後者の方式によると油圧操作によって開閉アームを旋回させることができるので作業性が大幅に向上するが、配管が複雑となり、多くの油圧機器を要するという欠点がある。
【０００９】
すなわち従来技術の破砕機を油圧ショベルなどに装着する場合は、油圧ショベルにアーム開閉用の油圧配管を設けるばかりでなく、旋回用油圧モータに専用の制御弁、操作ペダル、レバーやこれらの油圧配管などを取り付ける改造工事が必要になる。従来の破砕機では、前記のように、アーム開閉用の配管と旋回用の配管を独立させて２系統取り付ける必要があり、材料費と人件費が高いものとなる。また油圧モータの機種によっては、ケーシングドレンをタンクに戻す専用ドレン配管を追加配管しなければならない場合もあり、さらに材料費や人件費が嵩む。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、自動旋回可能な破砕機に関する前記の問題点を改善するために提案されたものであり、アーム開閉用の油圧シリンダへ送る作動油の圧力により、旋回用油圧モータを自動回転する油圧回路を備えた破砕機を提供することを目的としている。さらに本発明では、旋回用油圧モータを自動旋回させる際に、時間的な余裕を与え、操作性を向上させることを目的としている。
本発明の他の目的は、旋回専用の配管系統を省略して配管工事費などを節減し、加えて油圧ショベルへの破砕機の着脱が短時間で行える油圧回路を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、旋回用油圧モータを破砕機に設置し、該旋回用油圧モータにアーム開閉用の油圧シリンダの配管系統から分岐する枝管を接続している。そして破砕作業を行う時には、全量の作動油をアーム開閉用の油圧シリンダに供給し、旋回を行う時には、アーム全開状態でさらに作動油をアーム開方向に供給し、その際の圧力上昇で作動油を旋回用油圧モータへ供給するように構成している。
【００１２】
本発明に係る破砕機は、旋回用油圧モータをブラケット内などに配置するとともに、アーム開閉用の油圧シリンダに接続する往復の油圧管路からそれぞれ枝管を分岐している。基本的には、両枝管を油圧モータと接続する際に、アーム開動作時に供給側となる管路から分岐する側の枝管には、所定圧力以上に達したときに油圧モータ側に連通する機能を付与し、アーム閉動作時に供給側となる管路から分岐する他方の枝管には、油圧モータ側への逆流を阻止する機能を付与している。
【００１３】
本発明に係る破砕機では、アーム開閉用の油圧シリンダに接続する往復の油圧管路からそれぞれ枝管を分岐し、両枝管を油圧モータと接続する際に、アーム開動作時に供給側となる管路から分岐する一方の枝管には、所定圧力以上に達したときに油圧モータ側に連通するリリーフ機能付き絞り弁を介在させ、アーム閉動作時に供給側となる管路から分岐する他方の枝管には、油圧モータ側への逆流を阻止する逆止弁を介在させる。
【００１４】
衝撃圧バイパス手段は、リリーフ機能付き絞り弁または逆止弁から油圧モータに至る両枝管の途中に設置する。
この衝撃圧バイパス手段として、両枝管に対して２管路を並列にバイパス接続し、両バイパス流路にそれぞれ可調整リリーフ弁を互いに逆向きに介在させると好ましい。また、このような衝撃圧バイパス手段として、両枝管に対して２管路を並列にバイパス接続し、両バイパス流路にそれぞれ２個の対向逆止弁を互いに逆向きに介在させ、各バイパス流路における両逆止弁の中間位置を可調整リリーフ弁を介して連通してもよい。
【００１５】
さらに衝撃圧バイパス手段として、パイロット切り換え弁と抵抗付与手段を使用し、油圧モータの両ポートの圧力と感応して油圧モータの高圧となったポートと抵抗付与手段を連通する構成も可能である。
【００１６】
またバイパス流路に、一方向の流れを許容し他方向の流れに対しては所定の圧力を越える場合に限って許容する一方向抵抗手段を二組設けた構成も可能である。さらに衝撃圧バイパス手段として、パイロット切り換え弁と、リリーフ弁及び逆止弁を使用し、リリーフ弁と逆止弁をリリーフ時の流れに沿って逆止弁が開成する方向に取り付け、パイロット切り換え弁によって油圧モータの高圧となったポートが自動的にリリーフ弁の入り側と連通する構成も可能である。
【００１７】
また前記の回路構成に加えて、一方の枝管のリリーフ機能付き絞り弁の下流位置に、作動油が供給された後に一定時間が経過してから旋回用油圧モータへ作動油を送る遅延手段を設置してもよい。この遅延手段は、破砕アーム開度が全開となった後に若干遅れてから旋回用油圧モータへ作動油を供給するものである。
【００１８】
すなわち請求項１に記載の発明は、自走式作業台車のアームに装着され、開閉用油圧アクチェータによって開閉される破砕アームと、旋回用油圧モータによって旋回される旋回機構を具備する破砕機において、開閉用油圧アクチェータに連通する往復の油圧流路を有し、開閉用油圧アクチェータに連通する一方の油圧流路であって破砕アームが開又は閉状態となる際に作動油の供給側となる側から分岐されて旋回用油圧モータに接続される分岐流路を有し、前記分岐流路には、常時は閉鎖され所定圧力以上に達したときに連通する閉止・連通手段が介在され、さらに遅延手段が設けられ、前記遅延手段はピストンロッドを持った容量が５０ｃｃ以上の独立した油圧シリンダーであり、油圧シリンダーの一方の油室は、前記分岐流路に接続され、油圧シリンダーの他方の油室は、開閉用油圧アクチェータに連通する他方の油圧流路に接続され、油圧シリンダーは常時一方の油室が空で待機し他方の油室にだけ作動油が存在し、破砕アームが開又は閉状態であって開閉用油圧アクチェータにかかる圧力が所定圧力以上に達しさらに遅延時間の経過後に旋回用油圧モータに作動油が供給されて旋回用油圧モータが作動することを特徴とする破砕機である。
【００１９】
上記した発明では、旋回用油圧モータに対して、破砕アームを開閉させる開閉用油圧アクチェータの油圧流路であって破砕アームが開状態（又は閉状態）となる際に作動油の供給側となる側から作動油が供給される。
破砕アームが開状態となる際に作動油の供給側となる側から作動油を供給する構成を採用する場合においては、粉砕アームを閉じてコンクリート塊等を粉砕する際に、旋回用油圧モータが作動しない。
また作動油の供給路となる分岐流路には、常時は閉鎖され所定圧力以上に達したときに連通する閉止・連通手段が介在されているので、通常作業時における粉砕アームを開く工程の際にも旋回用油圧モータは作動しない。
さらに分岐流路には遅延手段が設けられているので、所定圧力以上に達した場合であっても、旋回用油圧モータは急には作動しない。したがって旋回用油圧モータが作動を開始するまでに時間的な余裕があり、作業者が意識的に旋回用油圧モータを作動させようとする場合に限って旋回用油圧モータを動作させることができる。
【００２０】
本発明の破砕機を使用して破砕アームを旋回させるには、破砕アームを開き（又は閉じ）、さらにその状態を継続させることにより行なう。その結果、分岐流路の圧力が所定圧力以上に達し、閉止・連通手段が連通状態となり、さらに遅延時間を経過した後に旋回用油圧モータに作動油が供給される。
【００２１】
また閉止・連通手段は、リリーフ弁と絞り弁によって構成することができる。
【００２２】
そしてリリーフ弁は作動圧力の調節が可能であることが望ましい。
【００２３】
また旋回用油圧モータには衝撃圧バイパス手段を設けることが推奨される。
【００２４】
衝撃圧バイパス手段としては、旋回用油圧モータに作動油が出入りする二つのポートを設け、当該ポート同士の間に１又は２以上のバイパス流路が設けられ、当該バイパス流路は常時は閉鎖され、両ポートの一方が所定圧力以上に達したときに高圧側から低圧側に連通する構成が考えられる。
【００２５】
また他に旋回用油圧モータは作動油が出入りする二つのポートを有し、当該ポート同士の間に二系統のバイパス流路が設けられ、両バイパス流路にはそれぞれリリーフ弁が互いに逆向きに介在され、さらにリリーフ弁に対して並列に逆止弁が介在されたサブバイパス流路が設けた構成でもよい。
【００２６】
さらに旋回用油圧モータは作動油が出入りする二つのポートを有し、当該ポート同士の間にＡ，Ｂ二系統のバイパス流路が設けられ、Ａ側のバイパス流路には２個の逆止弁が互いに内向きに連通する方向に介在され、Ｂ側のバイパス流路には２個の逆止弁が互いに外向きに連通する方向に介在され、各バイパス流路Ａ，Ｂの逆止弁同士の中間部にはリリーフ弁が設けられ、Ａ側のバイパス流路の逆止弁同士の間の圧力が所定の圧力以上となったとき、リリーフ弁が開いてＡ側のバイパス流路からＢ側のバイパス流路に作動油が流れる構成も推奨される。
【００２７】
油圧シリンダーは旋回用油圧モータよりも低い圧力で動作するものであることが大切である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１は、従来技術の破砕機の油圧回路及びその関連部材を示す系統図である。図２は、他の従来技術の破砕機の油圧回路及びその関連部材を示す系統図である。図３は、さらに他の従来技術の破砕機の油圧回路及びその関連部材を示す系統図である。図４は、本発明の実施例の破砕機の油圧回路及びその関連部材を示す系統図である。図５は、本発明及び従来技術の破砕機の正面図である。図６は、リリーフ機能付き絞り弁を示す回路図である。図７は、リリーフ機能付き絞り弁の他の構成要素を示す回路図である。
【００２９】
本発明の実施例の説明に先立ち、本発明の対象である自動旋回式破砕機の基本構成を従来技術の破砕機を参照しつつ説明する。外観形状は本発明の実施例のものも従来のものも図５の通りである。
本発明の対象である自動旋回式破砕機には、少なくとも油圧モータ５を設置していることを要する。この油圧モータ５は、破砕機を旋回する用途に使用する。
【００３０】
図１と図５に示す破砕機１では、旋回用油圧モータ５をブラケット２の水平板２２上に固着し、この油圧モータ５はブラケット自体または取付フレーム側に取り付けてもよい。破砕機１においては、旋回ベアリング４の内リム４２は取付フレーム３に連結固定し、該内リム４２にはラック４３を刻設するとともに、このラック４３と噛み合うピニオン４４に油圧モータ５の軸を連結する。油圧モータ５をブラケット２に固着する構成では、該油圧モータ５を回転すると、破砕アーム３３，３３と取付フレーム３がブラケット２に対して水平旋回する。
【００３１】
旋回用油圧モータ５は、ブラケット２内に配置し、アーム開閉用の油圧シリンダ３６に接続する往復の油圧管路８９ａ, ８９ｂのそれぞれから分岐する枝管５１, ５２に接続する。アーム開動作時に供給側となる管路８９ａから分岐する枝管５１にはリリーフ機能付き絞り弁５３を介在させ、アーム閉動作時に供給側となる管路から分岐する枝管５２には逆止弁５７を介在させる。衝撃圧バイパス手段５４（一点鎖線の枠）は、リリーフ機能付き絞り弁５３または逆止弁５７から油圧モータ５の接続ポートに至る部位の枝管５１, ５２に介在させる。
【００３２】
前記の油圧回路において、図２または図３に示すように、開動作遅延遮断手段（従来技術の遅延手段）６０をリリーフ機能付き絞り弁５３と油圧モータ５との間の管路に介在させてもよい。開動作遅延遮断手段（従来技術の遅延手段）６０は、作動油が油圧モータ５に至る枝管５１に供給されると一定時間経過後に通路を開く。開動作遅延遮断手段（従来技術の遅延手段）６０に関して、パイロット油室（流体キャビティ）６６の内容積を大きくし、ピストン６４とスプール６１とのギャップもいっそう大きくし、または絞り弁６８をいっそう細くし、所望に応じてこれらを組み合わせると、切換弁７０の開く時間をより遅らせることができる。
【００３３】
さらに図２または図３の開動作遅延遮断手段（従来技術の遅延手段）６０に代わって図４に示すような開動作遅延遮断手段（本発明の遅延手段）１００を油圧モータ５に対して並列に設けてもよい。開動作遅延遮断手段（本発明の遅延手段）１００は具体的には無負荷、或いは軽負荷のシリンダーであり、流体キャビティを備える。
【００３４】
リリーフ機能付き絞り弁５３は、図６に示すように公知の可調整絞り弁７５と可調整リリーフ弁７６を直列接続した構成要素５３である。このリリーフ機能付き絞り弁５３は、図７のように可調整絞り弁７５とクラッキング圧可調整の逆止弁７７を直列接続した構成要素５３ａなどでもよい。リリーフ機能付き絞り弁５３は、破砕アーム３３, ３３の全開位置で油圧シリンダ３６が停止した後に油圧がさらに上昇すると、リリーフ機能によって回路を開き、絞り弁５３が適正量に制限した油を油圧モータ５へ供給することができる。
【００３５】
衝撃圧バイパス手段５４は、油圧モータ５に接続する枝管５１, ５２間に、可調整リリーフ弁５５または５５a が介在するバイパス流路１０５，１０６を互いに逆向きに並列接続する。また、図３に示す衝撃圧バイパス手段５４a を用いてもよく、枝管５１, ５２間に、１対の逆止弁５８，５８を介して任意の高圧側と連通する油路１０７（バイパス流路Ａ）と、１対の逆止弁４８, ４８を介して任意の低圧側に連通する油路１０８（バイパス流路Ｂ）とをそれぞれ並列接続し、高圧側連通油路の両逆止弁の間から低圧側連通油路の両逆止弁の間に向けて連通路を接続し、この連通路に可調整リリーフ弁５６を介在させる。
【００３６】
衝撃圧バイパス手段５４または５４a は、旋回停止時や不用意の過負荷作用時に発生する衝撃圧を高圧側から低圧側にバイパスし、油圧モータ５などの機器を保護する手段であり、どちらの油圧管路８９ａ，８９ｂに衝撃圧が作用しても反対側管路に逃がすことができる。
【００３７】
またさらに図５、図６、図７に示す衝撃圧バイパス手段５４ｂ，５４ｃ，５４ｄを採用することもできる。図５に示す衝撃圧バイパス手段５４ｂは、前記油圧モータ５のポートＭａ，Ｍｂ同士をバイパス流路１０３で接続する。バイパス流路１０３には図５の如くパイロット切換弁１５を介在させ、各ポートをパイロット切換弁１５のスプール両端のポートに連通することにより、油圧モータ５が外力によって強制的に回転された時、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。この一方のポートＭｂには、抵抗手段としての可調整リリーフ弁５６とその先端に油溜まり１４と逆止弁５７とを順次接続し、再びパイロット切換弁１５の他方のポートＭａから油圧モータ５ヘ戻る回路を構成する。
【００３８】
図５に示す構成は、他の部材に開閉アームを押し当てて強制的に旋回させる方式に本発明を活用した例であり、油圧モータ５は旋回を制動する用途に使われている。
図５に示す構成では、開閉アームを押し当てて強制的に旋回させる際、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５が回転力を受け、これに伴い油圧モータ５のポートＭｂが、自己圧でパイロット切換弁１５を切り換えて可調整リリーフ弁５６と連通し、可調整リリーフ弁５６の設定値以上になるとリリーフしてバイパス流路内に作動油が流れ、油庄モータ５が回転して破砕機１の本体取付フレーム３が一定の制動力を受けつつ旋回する。
【００３９】
また、パイロット切換弁１５は図５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、図７の様に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５７を省略することも可能である。
【００４０】
一方、バイパス流路については、上記の方法に限らず種々の方法があり、例えば図６の如く、油圧モータ５の両ポートＭａ，Ｍｂに、可調整リリーフ弁１６ａ，１６ｂと油圧モータ５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１４が介在する構成にしてもよい。この回路構成の場合、パイロット切換弁を持たなくても一方向抵抗手段の可調整リリーフ弁１６が油圧モータ５の任意のポートＭｂに一定の抵抗を発生させ、他方のポートＭａへの流れに対してはサブバイパス流路に設けられた逆止弁側を通過し無抵抗で作動油を戻すことができる。
【００４１】
或いはバイパス流路は図７の如く、油圧モータ５の両ポートＭａ，Ｍｂ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１５ｂを接続し、パイロット切換弁１５ｂ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１５ｂの低圧ポートに接続すると共に、油圧モータ５とパイロット切換弁１５とを接続するバイパス流路１０３ｂに、別に設けた油溜まり１４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。
【００４２】
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流路１０３中の作動油に過不足が生じた場合、油溜まり１４がバイパス流路１０３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１４に加圧手段を備えると都合がよい。
【００４３】
加圧手投は、図５，６，７に示す如くシリンダ状容器にピストン１０１とその背後にバネ１０９を収納し、ピストン１０１を背後から付勢して油室（油溜まり１４）内の作動油を加圧するか、または前記バネ１０９の代わりにガスを封入するか、或いは前記ピストン１０１とバネ１０９の代わりにガスを封入したプラダを収納するなど、適宜の方法でよい。
【００４４】
図１〜図４に示す破砕機１について、制御弁８６をクロス通路位置に切り換えると、Ｂポートから管路８９ａおよびスイベルジョイント２４を経由しアーム開閉油圧シリンダ３６のピストンロッド側Ｒポートに作動油が供給され、油圧シリンダ３６が縮小作動して破砕アーム３３, ３３が開操作する。この際には、破砕機１のアーム開動作は無負荷で作動圧が低いので、旋回用油圧モータ５の回路におけるリリーフ機能付き絞り弁５３は閉じたままである。
【００４５】
アームが全開に達して供給圧力が上昇すると、絞り弁５３のリリーフ弁７６（図６）が開き、作動油が油圧モータ５のＭｂポートに至る枝管５１に供給され、油圧モータ５が回転して破砕機１のアーム３３, ３３が旋回する。油圧モータ５への供給油は、絞り弁５３の可調整絞り弁７５で油圧モータ５が適正な回転速度になるように供給流量を制限する。一方、油圧モータ５のＭａポートは、枝管５２の逆止弁５７を介して、油圧シリンダ３６の戻り側管路８９ｂに連通しているので、油圧モータ５からの排出油はＭａポートから制御弁８６のＡポートを経てタンクＴＫに戻る。
【００４６】
アーム３３, ３３を所定の角度まで旋回した後に、制御弁８６を中立位置に戻し、作動油の供給を遮断してアーム旋回を停止する。次に作業台車を操作し、破砕機１のアーム３３, ３３を解体対象部分に進入させてから、制御弁８６を平行通路位置に切り換える。この結果、作動油は制御弁８６のＡポートから油圧シリンダ３６のヘッド側Ｃポートに供給され、油圧シリンダ３６が伸長作動して破砕アーム３３, ３３が閉動作して破砕作業を行う。この際に、作動油の供給圧が高圧となるが、逆止弁５７が油圧モータ５側への油流入を阻止するため、該油圧モータ５は回転しない。
【００４７】
破砕作業中は、制御弁８６の操作で破砕機１のアーム開閉を繰り返す。制御弁８６は、アーム３３, ３３が全開状態に達した直後またはその直前に中立に戻すかアーム閉動作側に切り換えられると、油圧モータ５に作動油を供給することがなく、アーム旋回を行わない。
【００４８】
油圧モータ５には、その停止時に回路内に異常に高い衝撃圧が作用したり、破砕作業中に破砕機１に大きな捻れ力が作用して過大な負荷が作用する可能性があり、この場合には、衝撃圧バイパス手段５４が作動して低圧側に異常高圧を逃がす。衝撃圧バイパス手段５４は、油圧モータ５のＭａ, Ｍｂポートのいずれのポートが高圧になっても、内蔵可調整リリーフ弁５５または５５ａが高圧ポート側から低圧ポート側に向けてリリーフするので、衝撃圧と過負荷のいずれの高圧からも油圧モータ５などの機器を保護できる。
【００４９】
図２に示す開動作遅延遮断手段（従来技術の遅延手段）６０を油圧回路に設置しておくと、絞り弁５３から作動油が供給された直後は切換弁７０が回路を遮断したままであり、直ちに油圧モータ５が回転することを回避する。開動作遅延遮断手段（従来技術の遅延手段）６０は、細い絞り弁６８を経てパイロット油室（流体キャビティ）６６に徐々に作動油を供給し、パイロット油室６６に油が充満するとスプール６１を押して切換弁７０を開く。すなわちパイロット油室（流体キャビティ）６６に優先的に作動油を供給する。したがって、破砕機１のアーム３３, ３３が全開になってから僅かに遅れてアーム旋回を開始するので、アーム旋回が不要なときは作動油が開動作遅延遮断手段（従来技術の遅延手段）６０を通過する前に、制御弁８６を切り換えて中立位置に戻せばよい。
【００５０】
図４に示すシリンダー状の開動作遅延遮断手段（本発明の遅延手段）１００を油圧回路に設置しておくと、作動油は開動作遅延遮断手段１００たるシリンダー（流体キャビティ）に優先的に流れ、ピストンが完全に伸長して一方の油室が満杯になった後、油圧モータ５側に作動油が供給される。そのためリリーフ弁１１０から作動油が供給された直後には油圧モータ５に作動油が流れず、直ちに油圧モータ５が回転することを回避する。
【００５１】
図３の説明に戻ると制御弁８６を中立位置または平行通路位置（アーム閉動作側）に切り換えると、逆止弁５７によって油圧モータ５への油供給を阻止する。開動作遅延遮断手段（従来技術の遅延手段）６０では、パイロット油室６６が逆止弁６７を経て油圧管路８９ａと連通し、切換弁７０が復帰して回路を遮断し、油圧モータ５への油供給をより確実に阻止する。
【００５２】
次に、破砕機の基本構成等をより詳細に説明する。しかしながら本発明はこの構成にに限定されるものではない。本発明の油圧回路を搭載する破砕機１は、図５に例示するように、取付フレーム３において、中間部をピン３８, ３８で回転自在に枢着した１対の破砕アーム３３, ３３と、両破砕アームの後端部３５をピン３７、３７で連結する油圧シリンダ３６とを配置し、油圧シリンダ３６の伸縮作動によって破砕アーム３３, ３３の先端部３４を開閉する。
【００５３】
破砕機１は、油圧ショベル（図示しない）に装着し、該油圧ショベルのアーム８１上のシリンダ８３を伸縮作動すると、バケットリンク８２を介して前後方向に回動して角度調整できる。図１と図４に示すように、油圧シリンダ３６の往復管路は、油圧ショベルの油圧源８８から制御弁８６, 油圧配管８４, 先端ホース８５, ブラケット内管路８９, 旋回ベアリング４の中心部に設けたスイベルジョイント２４およびホース２５を経由して油圧シリンダ３６に至り、該油圧シリンダから逆順でタンクＴＫへ帰還する。油圧源８８は、油圧ショベルの駆動用油圧ポンプ（図示しない）と兼用し、コントロールバルブ８７を介して制御弁８６に接続する。制御弁８６は、運転室設置のペダル（図示しない）を操作して制御し、中立と平行通路とクロス通路の３位置を有する３位置４方弁である。制御弁８６を操作して作動油を供給すると、油圧シリンダ３６を伸縮作動して破砕アーム３３, ３３を開閉作動できる。
【００５４】
破砕機１において、取付フレーム３は、上部水平板３２と該水平板の下面に垂直に固着した１対の側板３１とからなり、該フレームの上方にブラケット２が位置する。ブラケット２は、取付穴を上端部に有する１対の側板２１，２１を水平板２２に固着し、該取付穴にピン２３、２３を挿通して、油圧ショベルのアーム８１とバケットリンク８２の先端部に破砕機１を回転自在に装着できる。また、外リム４１をブラケット２の水平板２２に、且つ内リム４２を取付フレーム３の上部水平板３２に固着し、旋回ベアリング４によってリム４１, ４２を旋回自在に連結する。
【００５５】
図１に示すように、旋回用油圧モータ５は、ブラケット２の水平板２２上に固着する。油圧モータ５の軸４５にピニオン４４を取り付け、該ピニオン４４は旋回ベアリング４の内リム４２に刻設したラック４３と噛み合う。油圧モータ５を回転すると、取付フレーム３および破砕アーム３３, ３３がブラケット２に対して水平に旋回する。
【００５６】
油圧モータ５のポートＭａ, Ｍｂは、ブラケット内管路８９ａ, ８９ｂから分岐する枝管５１，５２に接続する。枝管５１は、油圧シリンダ３６のピストンロッド側の管路に接続し、リリーフ機能付き絞り弁５３が介在する。一方、枝管５２は、シリンダヘッド側の管路に接続し、油圧モータ５側への油の流れを阻止する逆止弁５７が介在する。絞り弁５３または逆止弁５７から油圧モータ５に至る管路の間には、衝撃圧パイパス手段５４が介在する。
【００５７】
リリーフ機能付き絞り弁５３は、供給側圧力が設定値以下のときは作動油の通過を阻止する機能と、通過流量を制限する機能とを兼ね備えた回路構成要素である。具体的には、リリーフ機能付き絞り弁５３は、図６のように可調整絞り弁７５と可調整リリーフ弁７６を直列接続した構成要素５３である。この絞り弁は、図７のように可調整絞り弁７５とクラッキング圧可調整の逆止弁７７を直列接続した構成要素５３a でもよい。
【００５８】
衝撃圧バイパス手段５４は、油圧モータ５のポートＭｂに接続する枝管５１と、ポートＭａに接続する枝管５２とを２管路でバイパス接続している。一方のバイパス流路には、枝管５１から５２への可調整リリーフ弁５５が介在し、他方のバイパス流路には、枝管５２から５１への可調整リリーフ弁５５a が介在する。衝撃圧バイパス手段５４により、ポートＭａ, Ｍｂのいずれかに衝撃圧または高圧が作用すると、可調整リリーフ弁５５または５５a が作動し、これを反対側のポートに逃がす構成になっている。
【００５９】
次に破砕機１の操作方法について説明する。図１の制御弁８６を平行通路側に切り換えると、油圧源８８の作動油は、Ｐ→Ａ→８４→８５→８９ｂ→Ａ１→Ａ２→Ｃの順に流れ、一方、シリンダ３６のロッド側の作動油は、Ｒ→Ｂ２→Ｂ１→８９ａ→８５→８４→Ｂ→Ｔの順に流れてタンクＴＫに戻り、油圧シリンダ３６を伸長作動して破砕アーム３３，３３を閉じる。制御弁８６をクロス通路側に切り換えると、油圧源８８の作動油は、Ｐ→Ｂ→８４→８５→８９ａ→Ｂ１→Ｂ２→Ｒの順に流れ、一方、シリンダ３６のヘッド側の作動油は、Ｃ→Ａ２→Ａ１→８９ｂ→８５→８４→Ａ→Ｔの順に流れてタンクＴＫに戻り、油圧シリンダ３６のピストンを縮小作動して破砕アーム３３, ３３を開く。
【００６０】
この際に、破砕アーム３３, ３３の全開状態において、さらに制御弁８６の操作ペダルをアーム開方向に踏み続け、シリンダ３６へ作動油を供給し続けると、他方の管路８９ａつまり枝管５１への供給油圧が上昇する。絞り弁５３の設定圧以上に達すると、該絞り弁５３の可調整リリーフ弁７６（図６）またはクラッキング圧可調逆止弁７７（図７）が開き、油圧モータ５に作動油を供給する。この作動油は、可調整絞り弁７５（図６、図７）で供給量が制限されているため、油圧モータ５が高速回転せずに適度の速度で回転する。
【００６１】
破砕機１は、油圧モータ５によって旋回し且つ油圧ショベルとバケットリンク８２の操作によって任意の姿勢に制御し、アーム３３, ３３を開閉作動するとコンクリート塊などを破砕できる。アーム３３, ３３の全開状態において、必要に応じて制御弁８６をアーム開方向に操作し続けると、破砕機１をさらに旋回して位置調整できる。枝管５１, ５２において、旋回停止時や破砕作業中の捻れ作用などで異常高圧が発生しても、これを衝撃圧バイパス手段５４によって吸収解消でき、油圧モータ５を損傷することはない。
【００６２】
図２は、図１の油圧回路に加えて、枝管５１において開動作遅延遮断手段（従来技術の遅延手段）６０を介在させている。開作動遅延遮断手段６０は、破砕アーム３３, ３３が全開となった後に、若干遅れて油圧モータ５へ作動油を供給し、リリーフ機能付き絞り弁５３と油圧モータ５との間の枝管５１に取り付ける。
【００６３】
開作動遅延遮断手段６０は、遮断と通過の２位置を持つ切換弁７０を有し、該切換弁のスプール６１の一端面にバネ６２を、且つ他端面にパイロット油室６６を備える押圧手段６５をそれぞれ配置する。スプール６１は、通常、バネ６２によって遮断位置に付勢されている。押圧手段６５は、パイロット油室６６となるシリンダと、このシリンダ内に摺動可能に収納するピストン６４と、該ピストンをパイロット油室６６内の油排出方向へ付勢するバネ６３によって構成する。パイロット油室６６内が無圧であると、バネ６３によってピストン６４を図２の上方へ押し、該ピストンの端面がスプール６１の端面と適宜のギャップを有する位置にある。
【００６４】
開作動遅延遮断手段（従来技術の遅延手段）６０には、絞り弁６８を介して切換弁７０の入口ポートをパイロット油室６６と接続する連通路を設ける。また、パイロット油の戻り通路として、逆止弁６７を介してパイロット油室６６を絞り弁５３の上流側と接続している。
【００６５】
図２の油圧回路において、リリーフ機能付き絞り弁５３が開き、作動油が切換弁７０に供給されると同時に、絞り弁６８を経てパイロット油室６６にパイロット油を送給し、ピストン６４を図の下方へ移動する。ピストン６４は、下方移動によってスプール６１の端面とのギャップがゼロになり、この移動時間が経過した後にスプール６１を押す。スプール６１が移動すると切換弁７０が開き、これによって作動油が切換弁７０を経て油圧モータ５に送られ、該油圧モータ５が回転して破砕機１の破砕アーム３３, ３３を旋回する。
【００６６】
開作動遅延遮断手段（従来技術の遅延手段）６０に関して、パイロット油室６６の内容積を大きくし、ピストン６４とスプール６１とのギャップもいっそう大きくし、あるいは絞り弁６８をいっそう細くすると、切換弁７０の開く時間をより遅らせることができる。この結果、破砕アーム３３, ３３の全開から旋回開始までの時間を適宜に調整でき、破砕作業と旋回動作の個別制御が容易になって作業性を改善できる。
たとえばパイロット油室６６の内容積を５０ｃｃ以上、より好ましくは１００ｃｃ以上とすることにより、破砕アーム３３, ３３の全開から旋回開始までに適当な時間を確保することができる。
【００６７】
図３は、開作動遅延遮断手段（従来技術の遅延手段）６０を有する図２の油圧回路について、前記の手段５４と異なる衝撃圧バイパス手段５４ａを設置する。衝撃圧バイパス手段５４ａは、油圧モータ５のポートＭｂに接続する枝管５１と、ポートＭａに接続する枝管５２とを２管路でバイパス接続している。一方の油路１０７（バイパス流路Ａ）には、ともに枝管５１または５２から油が流入できる対向の逆止弁５８, ５８が介在し、他方の油路１０８（バイパス流路Ｂ）には、ともに油が枝管５１または５２へ流出できる対向の逆止弁４８，４８が介在する。逆止弁５８，５８間と逆止弁４８，４８間とには、逆止弁５８から４８への可調整リリーフ弁５６が介在する連通路を接続する。
【００６８】
衝撃圧バイパス手段５４ａにより、ポートＭａ，Ｍｂのいずれかに衝撃圧または高圧が作用すると、枝管５１または５２のいずれでも、作動油が逆止弁５８, リリーフ弁５６および逆止弁４８を通って他方の枝管の方へ流れる。この結果、発生した衝撃圧または高圧を反対側のポートに逃がすことができる。
【００６９】
図４は、図１の油圧回路に加えて、前記した図２とは異なる形式の開作動遅延遮断手段（本発明の遅延手段）１００を採用したものである。
開作動遅延遮断手段１００は無負荷又は少なくとも油圧モータ５よりも負荷が軽いシリンダーである。開作動遅延遮断手段１００は油圧モータ５に対して並列に接続されている。
本実施例では、シリンダーは、ボア径が６０ｍｍであってストロークが５０ｍｍ程度のものが採用されている。すなわちシリンダーは、その容積が５０ｃｃ以上、好ましくは１００ｃｃ以上のものが採用される。そして本実施例では、上記した様にボア径が６０ｍｍであってストロークが５０ｍｍ程度であり、その容積は、１４０ｃｃ程度である。
【００７０】
図４に示す実施例においても、油圧モータ５のポートＭａ, Ｍｂは、ブラケット内管路８９ａ, ８９ｂから分岐する枝管５１，５２に接続する。枝管５１は、開閉用油圧シリンダ３６のピストンロッド側の管路８９ａに接続し、リリーフ弁１１０と絞り弁１１１が介在する。ただし本実施例では、リリーフ弁１１０と絞り弁１１１の双方にバイパスが設けられ、逆止弁１１５，１１６が介在されている。逆止弁は、いずれもリリーフ弁１１０と絞り弁１１１の出側から入り側に向かう流れを許容する方向に取り付けられている。
リリーフ弁１１０のパイロット油室は管路５２介してシリンダヘッド側の管路８９ｂに接続されている。当該接続流路１１４は、リリーフ弁１１０のパイロット油室内の作動油を排出するための流路である。
【００７１】
そして絞り弁１１１の下流側が再度枝分けされ、一方が逆止弁１２０を経て油圧モータ５のポートＭｂに接続され、他方がシリンダーのＡ室（流体キャビティ）側の管路に接続されている。
一方、シリンダーの他方のＢ室側の管路は、アーム開閉用の油圧シリンダ３６のシリンダヘッド側の管路８９ｂに直接的に接続されている。
【００７２】
油圧モータ５のポートＭａは、逆止弁付きリリーフ弁１２１及び逆止弁１２２を有する管路５２介してシリンダヘッド側の管路８９ｂに接続されている。ここで逆止弁１２２は、油圧モータ５側への油の流れを阻止するものである。ただし本実施例では、逆止弁１２２は、所定の圧力以下では開かない。リリーフ弁１２１は一定の圧力を越えると油圧モータ５からシリンダヘッド側の管路８９ｂに向かう流れを許容するものである。またリリーフ弁１２１をバイパスして設けられた逆止弁１２５は、油圧モータ５側への作動油の流れを許容する方向に取り付けられている。
【００７３】
油圧モータ５のポートＭａに接続された前記逆止弁付きリリーフ弁１２１のパイロット圧は、図４の様に当該リリーフ弁１２１の入り口側（直前部分）と、油圧モータ５の上流側の双方から取り出されている。すなわち本実施例では、リリーフ弁１２１のパイロット油室は、パイロット流路１１３を介して枝管５１の絞り弁１１１の下流側に接続されている。
【００７４】
本実施例では、開作動遅延遮断手段１００のシリンダーの他方Ｂ室側の管路は、アーム開閉用の油圧シリンダ３６のシリンダヘッド側の管路８９ｂに直接的に接続されているから、アーム開閉用の油圧シリンダ３６のシリンダヘッド側が高圧になると、開作動遅延遮断手段１００のシリンダーの一方の油室Ｂに作動油が溜まる。
これに対して他方の油室（Ａ室）に接続されている配管には、リリーフ弁１１０が介在されているから、通常の粉砕作業時において、開閉アームを開いても他方の油室（Ａ）に作動油は流れない。さらに油室Ｂに作動油が流入すると、油室Ａ内の作動油は、逆止弁１１６，１１５を経て管路８９ａ側に抜ける。そのため開作動遅延遮断手段１００のシリンダーは、常時一方の油室（Ｂ）にだけ作動油が存在し、他方は空の状態で待機している。
したがって本実施例では、開閉アームを閉じると、常に開作動遅延遮断手段１００のシリンダーの一方の油室（Ｂ室）に作動油が溜まることとなる。
【００７５】
そして先の実施例と同様に、破砕アーム３３, ３３の全開状態において、さらに制御弁８６の操作ペダルをアーム開方向に踏み続け、シリンダ３６へ作動油を供給し続けると、枝管５１への供給油圧が上昇し、リリーフ弁１１０が開く。そして絞り弁１１１を介して作動油が枝管５１に流れ込む。そして作動油は、開作動遅延遮断手段１００のシリンダーの油室Ａに優先的に流れ込む。すなわち油圧モータ５には常時負荷が掛かっているのに対して開作動遅延遮断手段１００のシリンダーは無負荷であるから、作動油は先に開作動遅延遮断手段１００のシリンダーに流れる。そして一方の油室（Ａ）に作動油が満たされた後に、油圧モータ５側に作動油が流れる。なお油室（Ａ）に作動油が満たされると、絞り弁１１１とシリンダーの間の圧力が上昇し、パイロット流路１１３からリリーフ弁１２１のパイロット油室に作動油が流れ、リリーフ弁１２１が開くので、油圧モータ５の排出側の流路が確保される。その結果、油圧モータ５に作動油が流れ、油圧モータ５が回転して破砕アーム３３, ３３が旋回する。
すなわち破砕アーム３３, ３３の全開状態において、さらに制御弁８６の操作ペダルをアーム開方向に踏み続けると、シリンダーの油室Ａに作動油が流れ込む時間の経過後に油圧モータ５が回転して破砕アーム３３, ３３が旋回する。
そのため破砕アーム３３, ３３の全開から旋回開始までの時間を適宜に調整でき、破砕作業と旋回動作の個別制御が容易になって作業性を改善できる。
【００７６】
なお図４の実施例においては、リリーフ弁１２１のパイロット圧を直前の位置と油圧モータ５の上流側の双方から導いた。本実施例においてパイロット圧油圧モータ５の上流側の双方から導いた理由は、リリーフ弁１２１の反応を早めるためであり、パイロット圧を直前の位置からもパイロット圧を導いたのは、突発にな衝撃圧がかかった時に、リリーフ弁１２１を開いて当該圧力を逃がすためである。
【００７７】
本実施例で開示した油圧回路は、従来の破砕機用配管設備から、油圧ショベルに取り付けるアーム旋回用の往復管路とドレン管路である油圧配管３本を省略でき、さらに旋回用制御弁、旋回操作ペダル、旋回用制御油圧系統および配管先端を破砕機に接続する旋回用ホースが不要となり、配管コストが大幅に低減する。この油圧回路を用いると、破砕機を油圧ショベルに着脱する際に、接続ホースの取り付け・取り外しが２本だけとなり、取付作業の時間を短縮できる。
【００７８】
本発明の破砕機の油圧回路は、作業台車において、アーム開閉用ペダルやレバーの操作だけで破砕アームの開閉と旋回作動を操作できる。このため、破砕アームの旋回時に操作ペダルの踏み替えが不要となり、運転者の負担を軽減できる。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によると、自動旋回可能な破砕機に関する諸問題が解決され、アーム開閉用の油圧シリンダへ送る作動油の圧力により、旋回用油圧モータが自動回転される。また本発明では、旋回用油圧モータを自動旋回させる際に、時間的な余裕を与え、操作性が向上される。
また本発明によると、旋回専用の配管系統を省略して配管工事費などが節減され、油圧ショベルへの破砕機の着脱を短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術の破砕機の油圧回路及びその関連部材を示す系統図である。
【図２】 他の従来技術の破砕機の油圧回路及びその関連部材を示す系統図である。
【図３】 さらに他の従来技術の破砕機の油圧回路及びその関連部材を示す系統図である。
【図４】 本発明の実施例の破砕機の油圧回路及びその関連部材を示す系統図である。
【図５】 本発明及び従来技術の破砕機の正面図である。
。
【図６】 リリーフ機能付き絞り弁を示す回路図である。
【図７】 リリーフ機能付き絞り弁の他の構成要素を示す回路図である。
【符号の説明】
１ 破砕機
５ 旋回用油圧モータ
１６ａ，１６ｂ 可調整リリーフ弁
３６ 油圧シリンダ
５１ 枝管
５２ 枝管
５４，５４ａ 衝撃圧パイパス手段
５６，５６ａ 可調整リリーフ弁
６１ スプール
６２ バネ
６６ パイロット油室（流体キャビティ）
６８ 絞り弁
７５ 可調整絞り弁
７６ 可調整リリーフ弁
７７ クラッキング圧可調整の逆止弁
１００ 開作動遅延遮断手段（遅延手段）
１０３ バイパス流路
１０４ 抵抗手段
１１０ リリーフ弁
１１１ 絞り弁
１２０ 逆止弁
１２５ 逆止弁

Claims (8)

1. 自走式作業台車のアームに装着され、開閉用油圧アクチェータによって開閉される破砕アームと、旋回用油圧モータによって旋回される旋回機構を具備する破砕機において、開閉用油圧アクチェータに連通する往復の油圧流路を有し、開閉用油圧アクチェータに連通する一方の油圧流路であって破砕アームが開又は閉状態となる際に作動油の供給側となる側から分岐されて旋回用油圧モータに接続される分岐流路を有し、前記分岐流路には、常時は閉鎖され所定圧力以上に達したときに連通する閉止・連通手段が介在され、さらに遅延手段が設けられ、前記遅延手段はピストンロッドを持った容量が５０ｃｃ以上の独立した油圧シリンダーであり、油圧シリンダーの一方の油室は、前記分岐流路に接続され、油圧シリンダーの他方の油室は、開閉用油圧アクチェータに連通する他方の油圧流路に接続され、油圧シリンダーは常時一方の油室が空で待機し他方の油室にだけ作動油が存在し、破砕アームが開又は閉状態であって開閉用油圧アクチェータにかかる圧力が所定圧力以上に達しさらに遅延時間の経過後に旋回用油圧モータに作動油が供給されて旋回用油圧モータが作動することを特徴とする破砕機。
2. 閉止・連通手段にはバイパスが設けられ、バイパスには逆止弁が介在されており、前記逆止弁は閉止・連通手段の出側から入り側に向かう流れを許容するものであり、油圧シリンダーの他方の油室は、開閉用油圧アクチェータに連通する他方の油圧流路に直接的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の破砕機。
3. 開閉用油圧アクチェータに連通する往復の油圧流路のそれぞれから分岐されて旋回用油圧モータに接続される分岐流路を備え、さらに破砕アームが開状態となる際に供給側となる部位から分岐される分岐流路には、前記閉止・連通手段と前記遅延手段が設けられ、他方の分岐流路には旋回用油圧モータ側への作動油の流れを阻止する逆流阻止手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の破砕機。
4. 他方の分岐流路にはパイロットリリーフ弁を有し、前記逆流阻止手段は前記パイロットリリーフ弁をバイパスする流路に設けられ、前記パイロットリリーフ弁は、そのパイロット圧を前記パイロットリリーフ弁の直前と、旋回用油圧モータの上流側の双方から導いていることを特徴とする請求項３に記載の破砕機。
5. 閉止・連通手段は、リリーフ弁と絞り弁によって構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の破砕機。
6. リリーフ弁は作動圧力の調節が可能であることを特徴とする請求項５に記載の破砕機。
7. 旋回用油圧モータに衝撃圧バイパス手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の破砕機。
8. 油圧シリンダーは旋回用油圧モータよりも低い圧力で動作することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の破砕機。

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