JPH01501327A - インパクトリッパの制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 インパクトリッパの制御システム 技術分野 本発明は、インパクトリッパに関し、特にリッパに作用する所定の荷重に応じて 流体圧インバクタを駆動させる制御システムに関する。

背景技術 トラック形車両の後端部に取り付けられたリッパは、通常、岩、コンクリート、 アスファルト等を簡単な操作で小さな破片！巳破砕あるいは砕くのに用いられる 。リッパには振動する衝撃要素を有するインパクタが設けられ、振動衝撃要素は 、リッパのシャンクに対して衝撃を与え、極端に固い材料の破砕を促進する。効 果的なものとするため、インパクタは、リッパシャンクに大量の運動エネルギを 付与するように構成される。

このようなインパクトリッパが有する問題の一つは、インパクトリッパが岩を掘 削するとき、リッパ端部が非常に頻繁に割れ目、砂のポケット、あるいは岩の脆 弱な部分に出会い、これにより端部に対する荷重が急激に降下するということで ある。インバクタが、リッパ端部に対する十分な荷重なしに駆動されて、インパ クタにより発生せしめられた運動エネルギを吸収する時、過激な衝撃荷重がイン パクタのハウジングあるいはリッパのフレームに伝わる。これは通常、インバク タのハウジングあるいはリッパのフレームに早く疲労破壊を本発明は、上述した 問題を解決することを目的とする。

発明の開示 本発明の特徴において、制御システムは、リッパフレームと、リッパフレームに 回転自在に取り付けられ、連設されたリッパ端部を有するリッパシャンクと、リ ッパフレームに接続され、シャンクに衝撃係合するように配置された衝撃要素を 有し、流体圧駆動されるインバクタとを備える、インパクトリッパに設けられる 。制御システムは、ポンプと、ポンプとインバクタに接続された弁を備える。弁 は、流体がポンプとインバクタの間に流れ、かつインバクタが停止せしめられる 第１の位置と、ポンプからの加圧流体がインパクタに供給される第２の位置との 間において変位可能である。リッパ端部に作用する所定のレベルよりも大きい力 に応動して、弁を第２の位置に切り換える手段が設けられる。

本発明の他の特徴において、制御システムは、リッパフレームと、リッパフレー ムに回転自在に取り付けられ、下端部に連設された端部を有するシャンクと、リ ッパフレームに接続され、シャンク衝撃係合するように配置された衝撃要素を有 し、流体圧駆動されるインパクタと、シャンクの位置を選択的に切り換えるよう に設けられるとともに、掘削される材料に強制的に係合するリッパに応じて流体 圧が一端に発生せしめられるようにリッパフレームに接続される、少なくとも１ の流体圧シリンダとを備える、インパクトリッパに設けられる。制御システムは 、ポンプと、ポンプとインバクタに接続された弁とを含む。弁は、流体がポンプ とインバクタの間に流れ、かつインバクタが停止せしめられる第１の位置と、加 圧流体がポンプからインバクタに供給される第２の位置との間において変位可能 である。流体圧シリンダの一端内の所定値を越えた流体圧に応動して弁を第２の 位置に切り換える手段が設けられる。

本発明は、作動の初期のモードにおいて、インバクタが駆動される前にリッパの 端部における所定の力あるいは荷重に依存する、インパクトリッパの改良された 制御システムを提供する。これにより、インパクタにより生じた全衝撃エネルギ を十分吸収するためには不十分な荷重が端部にある時、インバクタのいわゆる「 ブランクファイアリング（ｂｌａｎｋｆｉｒｉ口ｇ）」を除去する。このような ブランクファイアリングを除去することにより、インバクタのハウジングあるい はリッパのフレームにおける高衝撃荷重を減少させ、これによりインパクトリッ パの寿命を長くする。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の一実施例の概略図、 第２図は本発明を用いたインパクトリッパの側面図である。

発明を実施するための最良の形態 第１図には、第２図に示されたインパクトリッパ１１の作動を制御するための制 御システム１０が示される。インパクトリッパ１１は、トラック型トラクタある いはその他の牽引車両に連結するように設けられた取付ブラケット１３を有する リッパフレーム１２を備える。後方へ延びるリンク１４は、支点１６において取 付ブラケット１３に揺動自在に連結される。支持ビーム１７は、支点１８におい てリンク１４の端部に回動自在に連結される。リッパシャンク１９は、支点２１ において支持ビーム１７に揺動自在に連結され、また下端部に適当に連設された 主要リッパ端部２２を有する。ストッパ２３は、支持ビーム１７に固定され、リ ッパシャンク１９の前方への揺動を制限する。ストッパ２４は、支持ビーム１７ に固定され、シャンク１９の後方への揺動を制限する。流体圧で作動するインバ クタ２６は、リッパシャンク１９の後方の支持ビーム１７に取り付けられ、リッ パシャンク１９の後面２８に衝撃的に係合するよう配置された衝撃要素２７を有 する。インパクトリッパの高さ位置は流体圧シリンダ２９により制御され、流体 圧シリンダ２９はブラケット１３に連結された頭端部３０と、リンク１４に連結 されたロッド３１とを有する。リッパシャンク１９の角度は流体圧シリンダ３２ により制御され、流体圧シリンダ３２はブラケット１３に連結された頭端部３３ と、支持ビーム１７に連結されたロッド３４とを有する。この実施例におけるイ ンパクタ２６は、衝撃要素２７を直線方向に駆動する流体圧ハンマである。

制御システム１０は、導管３７を介してインバクタ２６に流体的に接続されたパ イロット作動切換弁３６と、切換弁３６に連結されたポンプ３８と、ポンプおよ び切換弁に接続されたタンク３９とを有する。また導管４１は、切換弁を第１お よび第２のパイロット作動方向弁４２．４３に連結させる。

切換弁３６は第１の位置に示されており、この位置において、ポンプ３８からの 圧力流体は導管４１を介して第１のおよび第２の方向弁に送られ、またポンプか らの流体はインバクタ２６から遮断される。切換弁は、第２の位置に移動可能で あり、この位置において、ポンプからの圧力流体はインバクタへ送られ、また導 管４１から遮断されて方向弁４２．４３から遮断される。切換弁３６の一端部に 配置されたばね４４は、切換弁を第１の位置に弾性的に付勢する。切換弁は、こ の弁の他端部へ作用する加圧パイロット流体によって第２の位置に変位せしめら れる。

第１の方向弁４２は、一対のシリンダ導管４６．４７を介して頭端部３３と流体 圧シリンダ３２０ロツド端部とに連結される。同様に、第２の方向弁４３は、一 対のシリンダ導管４８゜４９を介して流体圧シリンダ２９の両端部に連結される 。各方向弁は、中立位置に示されており、この位置において導管４１と各流体圧 シリンダ２９．３２との連通が遮断され、またこれらのシリンダの両端部が相互 に遮断される。各方向弁は、左方へ向かって第１の位置に変位可能であり、この 位置において、流体は各流体圧シリンダへ送られてこれを伸長させ、また右方へ 向かって第２の位置に変位可能であり、この位置において、加圧流体は各流体圧 シリンダ反対測道られてこれを収縮させる。

第１の手動動作形パイロット弁５１は、第１の方向弁４２の両端部に連結され、 また第２の手動動作形パイロット弁５２は、第２の方向弁４３の両端部に連結さ れる。パイロットポンプ５３のような加圧パイロット流体源は、パイロット供給 ライン５４を介して第１および第２のパイロット弁に連結される。またパイロッ ト流体信号ライン５６は、後述する目的のため両パイロット弁５１．５２に接続 される。図示された位置において、各パイロット弁は各方向弁４２．４３の両端 部からの加圧パイロット流体の流出を阻止する。各パイロット弁は、右方へ向か って第１の作動位置に変位可能であり、この位置において、加圧流体は各方向弁 の右端部へ送られてこれを第１の位置へ変位させ、また左方へ向かって第２の作 動位置に変位可能であり、この位置において、加圧流体は各方向弁の左端部へ送 られてこれを第２の位置へ変位させる。パイロット弁の両作動位置において、加 圧パイロット流体は信号ライン５６を通って送られる。

制御システム１０はまた、リッパ端部２２に作用する所定のレベルよりも大きい 力に反応して切換弁３６を第２の位置へ変位させる手段５７を有する。変位手段 ５７は、所定のレベルよりも大きい力が端部２２に作用したとき、加圧パイロッ ト流体を切換弁へ供給する手段５８を有する。供給手段５８は、パイロット供給 ライン５４とパイロットライン６１を介して切換弁３６の端部とに連結されたソ レノイド駆動バイロット弁５９を有する。パイロット弁５９は、第１の位置に示 され、この位置において、パイロットポンプ５３からの圧力流体は切換弁３６か ら遮断される。パイロット弁５９は第２の位置に変位可能であり、この位置にお いて、加圧パイロット流体は切換弁の端部に送られる。ばね６２はパイロット弁 ５９を第１の位置に弾性的に付勢する。パイロット弁５９は電磁ソレノイド６３ を有し、電流を供給されてソレノイド６３を励磁した時、第２の位置に変位する 。

手動操作形トグルスイッチ６６、第１の圧力スイッチ６７、第２の圧力スイッチ ６８、および常閉リレー６９は、バッテリ７０のような電源とパイロット弁５９ のソレノイド６３との間に直列に接続される。トグルスイッチ６６は、図示され た開位置から閉位置へ選択的に切り換え可能である。信号ライン７１は、第１の 圧力スイッチを流体圧シリンダ３２０頭端部３３に流体的に接続させる。第１の 圧力スイッチ６７は、通常図示された開位置にあり、流体圧シリンダ３２０頭端 部内の流体圧が所定値を越えたとき、閉位置に変位する。第２の圧力スイッチ６ ８はパイロット流体信号ライン５６に接続される。第２の圧力スイッチ５８は、 通常図示された導通位置にあり、パイロット弁５１．５２のいずれかが動作位置 に切り換えられて信号ライン５６を介して加圧パイロット流体を供給された時、 非導通位置に切り換えられる。リレー６９は、インバク）　ＩＪツバ１１を取り 付けられた車両が後退運転に切り換えられたとき、自動的に非導通位置にトリガ される。手動操作形オーバーリッドスイッチ７２は、トグルスイッチ６６とソレ ノイドスイッチ６３０間において第１および第２の圧力スイッチに並列に接続さ れる。バッテリ７０、圧力スイッチ６７、導管７１、およびトグルスイッチ６６ はまた、変位手段５７の一部を構成する。

リリーフ弁７３はライン３７に接続され、インパクトリッパ２６を過剰な流体圧 力から保護する。同様に、リリーフ弁７４は、流体圧力を所定の最大値に制限す るため、導管４１に接続される。また、リリーフ弁７５は、パイロット供給ライ ン５４に接続され、パイロット圧力を実質的に所定のレベルに維持する。

工業上の利用可能性 使用において、通常インパクト掘削モードの間、インバクタ２６の駆動は、手動 でトグルスイッチ６６を閉成し、かつ、圧力スイッチ６７を導通位置に変位させ るために流体圧シリンダ３２の頭端部３３内の流体圧が所定値を越えることによ り行われる。流体圧シリンダ３２の頭端部３３の流体圧は、掘削される材料を介 してリッパシャンク１９と端部２２を引っ張ることにより生じる。その動作の間 、シャンク１９はストッパ２４に当接し、これにより支点１８周りに支持ビーム １７を回動させることとなる。このような回動は、加圧された流体を有する流体 圧シリンダ３２０頭端部内の流体によって抵抗を受ける。リッパ端部２２に作用 する力は、通常、予め選定されたレベルよりも大きく、したがって流体圧シリン ダ３２の頭端部３３の流体圧は、普通、通常インパクト掘削モードにおける所定 値よりも大きい。圧力スイッチ６７はしたがって、導通位置に変位せしめられ、 トグルスイッチ６６、両正力スイッチ６７および６８、およびリレー６９からソ レノイド駆動パイロット弁５９のソレノイド６３までの電気回路を閉成させ、ソ レノイド駆動パイロット弁５９を第２の位置に切り換えるソレノイド６３を励磁 する。これにより、加圧パイロット流体がライン６１を通って切換弁３６に供給 され、これを第２の位置に切り換えて導管３７を介してポンプ３８からインパク タ２６へ加圧流体を供給する。インパクタ２６は、これにより駆動され、インパ クト要素２７はシャンク１９の後面２８に対して繰返し衝撃を与え、端部２２は これ番ｑ接触する材料に対して衝撃を与える。

リッパ端部２２が裂は目、砂のくぼみ、あるいは掘削される岩の表面下の脆弱な 部分から引き抜かれると、端部に作用する力は所定のレベルよりも降下し、流体 圧シリンダ３２の頭端部内の流体圧が所定値以下に小さくなる。このようなとき 、圧力スイッチ６７はすぐに、ソレノイドパイロット弁５９のソレノイド６３に 対する電気回路を開放する非導通位置に変位する。しかしてソレノイドパイロッ ト弁は、加圧パイロット流体の流れを切換弁３６に対して阻止する第１の位置に 変位し、切換弁を第１の位置に変位せしめてインバクタ２６に対する流体の流れ を阻止し、これによりインバクタ２６を休止させる。

インバクタ２６はまた、パイロット弁５１および５２のいずれか一方が使われて シャンク１９を準備位置あるいは高位置に切り換える時、自動的に休止せしめら れる。これは、パイロット弁５１．５２の一方または両方が作動位置に切り換え られるとき、加圧パイロット流体を信号ライン５１を介して圧力スイッチ６８に 供給することにより達成される。加圧パイロット流体は圧力スイッチ６８を非導 通位置に切り換え、これにより、ソレノイドパイロット弁５９のソレノイド６３ に対する電気回路を開放せしめて、切換弁３６を第１の位置に変位させる。切換 弁が第１の位置にあることにより、加圧流体のインバクタ２６への流れが阻止さ れ、そしてポンプ３８からの流体が導管４１を通り、パイロット弁５１あるいは ５２が作動位置にあるか否かによって、方向弁４２および４３の一方または両方 により利用されるようになる。パイロット弁５１あるいは５２が中立位置に復帰 する時、加圧パイロット流体の圧力スイッチ６８への流れは阻止され、これをソ レノイドパイロット弁５９のソレノイド６３を再び励磁する導通位置へ変位させ る。上述したように、これによりインバクタ２６が駆動される。

インパクトリッパ１１はまた、インパクトハンマ形動作において選択的に使用さ れる。例えば、インパクト掘削状態の後、たまたま、大きな岩が破壊されるので はなく脇に押しやられるであろう。このような場合、車両は、端部２２がその大 きな岩の頂部の方に向くように、操縦される。そしてスイッチ７２は、ソレノイ ド６３を励磁するために、手動により導通位置にトリガさ゛れる。既に述べたよ うに、これによりインバクタ２６が駆動され、衝撃要素２７がシャンクに対して 繰り返し衝撃を与える。

上述の点から見て、本発明の構成によれば、インバクタの高衝撃エネルギを吸収 する、シャンクに対して付与される十分な抵抗がある時のみ、インパクタを駆動 するインパクトリッパのための改良された制御システムが得られることが容易に 理解される。これにより、端部が掘削される材料の脆弱部分内を通る時インバク タのハウジングあるいはリッパのフレームにより吸収される高い衝撃エネルギが 減少する。端部が脆弱部分を通り、そして再び、流体圧シリンダの頭端部内の圧 力を所定値より高くするのに十分な固い岩にぶつかった後、インバクタは操作員 の操作なしに自動的に再駆動される。

本発明の他の特徴、目的、および利益は、図面、開示範囲、および請求の範囲か ら理解される。

国際調査報告 泰１１１１１＋ｌ＠ＩＩＩＩＭ−＾ｅｌｋｊｌゆ、、、ｐｃτ／υ５８７１００ １５２ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ＩＮＴ＝ＲＮＡＴｉＣＮＡＬ　ＳＥ？、ＲＣ ：、ＲＥ：’ＣＲＴ　０ＮＩＮ？三λＮＡＴ：ＣＮＡＬ　Ａ？？Ｌ１０にτＩＯ Ｎ　Ｎｏ、　？’：、：／υＳ　ε７１００ユ５２　（Ｓ；、　ユ６０２４）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．リッパフレーム（１２）と、リッパフレーム（１２）に回転自在に取り付け られ、連設されたリッパ端部（２２）を有するリッパシャンク（１９）と、リッ パフレーム（１２）に接続され、シヤンク（１９）に衝撃係合するように配置さ れた衝撃要素（２７）を有し、流体圧駆動されるインパクタ（２６）とを備える 、インパクトリッパ（１１）の制御システム（１０）であって、 ポンプ（３８）と、 ポンプ（３８）と流体圧駆動されるインパクタ（２６）とに接続された弁（３６ ）であって、流体がポンプとインパクタの間に流れ、かつインパクタが停止せし められる第１の位置と、ポンプからの加圧流体がインパクタに供給される第２の 位置との間において変位可能である弁（３６）と、端部（２２）に作用する所定 のレベルよりも大きい力に応動して第２の位置に弁（３６）を切り換える手段（ ５７）とを備える制御システム。 ２．弁（３６）が、パイロット作動弁であり、かつ上記切換手段（５７）が、上 記所定のレベルよりも大きい力が端部（２２）に作用する時加圧パイロット流体 をパイロット作動弁（３６）に供給する手段（５８）を含む、請求の範囲１記載 の制御システム。 ３．上記供給手段（５８）が、加圧パイロット流体源（５３）と、パイロット流 体源とパイロット作動弁の間に配設されたソレノイド駆動パイロット弁（５９） とを備える請求の範囲２記載の制御システム。 ４．インパクトリッパ（１１）が、リッパシャンク（１９）の位置を選択的に切 り換え、かつ、上記所定のレベルより大きい力が端部（２２）に作用する時所定 値を越えた流体圧が一端（３３）に発生せしめられるようにリッパフレーム（１ ２）に接続された少なくとも１の流体圧シリンダ（３２）を含み、上記切換手段 （５７）が、電気エネルギ源（７０）と、電気エネルギ源とソレノイド駆動パイ ロット弁（５９）と流体圧シリンダ（３２）の一端（３３）を圧力スイッチ（６ ７）に連結させる導管（７１）との間を接続させる圧力スイッチ（６７）とを含 み、上記圧力スイッチが、通常非導通であり、流体圧シリンダの一端内の圧力が 上記所定値を越えたとき、導通位置に切り換えられる、請求の範囲１記載の制御 システム。 ５．上記切換手段（５７）が、圧力スイッチ（６７）に直列に接続された手動ト グルスイッチ（６６）を含み、かつ、導通位置と非導通位置の間において選択的 に切り換え可能で、手動トグルスイッチ（６６）と圧力スイッチ（６７）が共に 導通位置でソレノイド駆動パイロット弁（５９）を励磁する、請求の範囲４記載 の制御システム。 ６．リッパフレーム（１２）と、リッパフレーム（１２）に回転自在に取り付け られ、下端部に連設された端部を有するシャンク（１９）と、リッパフレーム（ １２）に接続され、シャンク（１９）と衝撃係合するように配置された衝撃要素 （２７）を有し、流体圧駆動されるインパクタ（２６）と、シャンク（１９）の 位置を選択的に切り換えるように設けられるとともに、掘削される材料に強制的 に係合する端部（２２）に応じて流体圧が一端に発生せしめられるようにリッパ フレーム（１２）に接続される、少なくとも１つの流体圧シリンダ（３２）とを 備える、インパクトリッパ（１１）の制御システム（１０）であって、ポンプ（ ３８）と、 ポンプ（３８）とインパクタ（２６）とに接続された弁（３６）であって、流体 がポンプとインパクタの間に流れ、かつインパクタが停止せしめられる第１の位 置と、ポンプからの加圧流体がインパクタに供給される第２の位置との間におい て変位可能である弁（３６）と、 流体圧シリンダ（３２）の一端（３３）内の所定値を越えた流体圧に応動して第 ２の位置に弁（３６）を切り換える手段（５７）とを 備える制御システム。 ７．弁（３６）が、パイロット作動弁であり、かつ上記切換手段（５７）が、流 体圧シリンダ（３２）の一端（３３）内の流体圧が上記所定値を越える時加圧パ イロット流体をパイロット作動弁（３６）に供給する手段（５８）を含む、請求 の範囲６記載の制御システム。 ８．上記供給手段（５８）が、加圧パイロット流体源（５３）と、パイロット流 体源とパイロット作動弁の間に配設されたソレノイド駆動パイロット弁（５９） とを備える請求の範囲７記載の制御システム。 ９．上記切換手段（５７）が、電気エネルギ源（７０）と、電気エネルギ源（６ ９）とソレノイド駆動パイロット弁（５９）の間および流体圧シリンダ（３２） の一端（３３）を圧力スイッチ（６７）に連結させる圧力スイッチ（６７）とを 含み、上記圧力スイッチが、通常非導通であり、流体圧シリンダの一端内の圧力 が上記所定値を越えたとき、導通位置に切り換えられる、請求の範囲３記載の制 御システム。 １０．上記切換手段（５７）が、圧力スイッチ（６７）に直列に接続された手動 トグルスイッチ（６６）を含み、かつ、導通位置と非導通位置の間において選択 的に切り換え可能で、手動トグルスイッチ（６６）と圧力スイッチ（６７）が共 に導通位置でソレノイド駆動パイロット弁（５９）を励磁する、請求の範囲９記 載の制御システム。 １１．流体圧シリンダ（３２）に接続されたパイロット駆動方向弁（４２）と、 方向弁の両側端部と加圧パイロット流体源（５３）とに接続された手動操作形パ イロット弁（５１）とを含み、上記パイロット弁か加圧パイロット流体が方向弁 （４２）の一端に供給される作動位置に変位せしめられる、請求の範囲１０記載 の制御システム。 １２．上記圧力スイッチ（６７）に直列に設けられ、かつパイロット弁（５１） に流体的に接続された他の圧力作動スイッチ（６８）を含み、上記他の圧力スイ ッチ（６８）が、通常、導通位置に保持され、加圧パイロット流体が作動位置に おけるパイロット弁（５１）から供給された時非導通位置に切り換えられる、請 求の範囲１１記載の制御システム。