JPH0539802A - シングルロツド形シリンダの推力振動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリンダに負荷が作用しない場合には差動回
路を構成してピストンの前進速度をより速くするととも
に、該シリンダに負荷が作用してヘッド側管路内の圧力
が上昇すると、シリンダ推力を振動させて高い破砕力を
発生させる。 【構成】 シリンダのロッド側管路にパイロット切換弁
を介在させ、パイロット切換弁のポートを前記シリンダ
のヘッド側管路に接続して差動回路を構成するととも
に、ヘッド側管路に圧力検出機構を取り付け、該圧力検
出機構にドライバ断続駆動機構を接続することにより、
ヘッド側管路内の圧力が一定値まで上昇するとパルスを
発生させ、このパルスによってパイロット切換弁を交互
に切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シングルロッド形シリ
ンダに負荷が作用しない場合には差動回路を構成してピ
ストンの前進速度をより速くするとともに、該シリンダ
に負荷が作用してヘッド側管路内の圧力が上昇すると、
シリンダ推力を振動させて高い破砕力を発生させる推力
振動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧作動の破砕機や鉄筋切断機などは、
一般にシングルロッド形シリンダの伸縮作動によって可
動アームを回動することにより、両アーム間でコンクリ
ート構造体を破砕したり、鉄筋や鉄骨などを切断してい
る。シングルロッド形シリンダの伸縮作動は、公知の油
圧プレスでも利用している。

【０００３】 これらの破砕機や鉄筋切断機は、油圧式
パワーショベルなどの自走台車に搭載すると、その油圧
源を利用できるので専用の油圧ポンプを別個に設けなく
てもよく、可搬性能も優れているので近年多くのビル解
体現場などで使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の破砕機又は鉄筋
切断機は、パワーショベルなどの自走台車に搭載するた
めに、設置するシングルロッド形シリンダの大きさ及び
重量には自ずから一定の限界が生じ、相当に大きくて厚
いコンクリート構造体又は鉄筋や鉄骨では破砕・切断が
困難な場合がある。また、仮に大きくて重いシリンダを
設置できたにしても、該シリンダのピストン前進速度は
遅くなって作業時間が掛り、それを設置した破砕機など
の搬送も困難になる。

【０００５】 この問題に対して、本発明者は、可動カ
ッタを経て被破砕物に加わるシリンダ推力に適度に強弱
をつけることにより、搭載シリンダの推力性能に比べて
厚いコンクリート構造体又は鉄筋や鉄骨などを破砕・切
断できる装置を既に提案している。この装置では、破砕
機又は鉄筋切断機に所定の破砕・切断性能を維持させな
がら、設置するシリンダの小型化と軽量化を達成できる
けれども、該シリンダのピストン前進速度をより速くす
ることはできない。

【０００６】 本発明は、既に提示された装置をさらに
改善するために提案されたものであり、シリンダに負荷
が作用しない場合には差動回路を構成してピストンの前
進速度をより速くするとともに、シリンダ推力に振動を
発生させて高い破砕力を得る推力振動装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る推力振動装置１は、図３に示すよう
に、公知のシングルロッド形シリンダ２と、シリンダ作
動用の方向制御弁とを有する油圧回路に取り付け、この
方向制御弁は例えば４ポート３位置の手動切換弁３であ
る。パイロット切換弁５は、シリンダ２のロッド側管路
４に介在させればよく、該パイロット切換弁のポート６
をシリンダ２のヘッド側管路７に接続することによって
差動回路を構成している。

【０００８】 切換弁５のポート６をヘッド側管路７に
接続する分岐路８には、図４に示すようにパイロット操
作逆止弁（制御信号で開放）９又は通常の逆止弁などを
介在させてもよい。パイロット切換弁５は、電磁制御の
各種の方向制御弁が使用可能であり、一例として３ポー
ト２位置の電磁切換弁を用いている。

【０００９】 さらに、シリンダ２のヘッド側管路７に
は圧力検出機構１０を取り付け、該圧力検出機構にドラ
イバ断続駆動機構を接続し、ドライバ断続駆動機構は例
えばパルス発生機構１１である。圧力検出機構１０は、
ヘッド側管路７内の圧力が上昇すると切り替わる圧力ス
イッチ、又は適宜の圧力センサとコンパレータを組み合
わせた構成などであってもよい。

【００１０】 また、圧力検出機構１０にカウンタバラ
ンス弁を用いるとともに、パルス発生機構１１を油圧式
自励発振回路としてパルス状のパイロットを発生させ
て、パイロット切換弁５を交互に切り替えることも可能
である。電気的なパルス発生機構であれば、パルス数や
デューティ比、パルス波形の整形などを容易に行なえ
る。

【００１１】 ドライバ断続駆動機構は、圧力検出機構
１０によって作動するタイマであってもよく、該タイマ
によって一定時間電磁ドライバを駆動し、タイマが解除
された時にヘッド側の圧力を再度検出して、その圧力が
高い場合には再度タイマを駆動するようにしてもよい。

【００１２】

【作用】本発明に係る推力振動装置１は、シリンダ作動
用の公知の油圧回路において、パイロット切換弁５のポ
ート６をシリンダ２のヘッド側管路７に接続することに
より、シリンダ２に負荷が作用しない場合には差動回路
を構成している。一方、可動アーム２４のカッタ２５が
被破砕物１２に接触し、シリンダ２に負荷が作用してヘ
ッド側管路７内の圧力が上昇するとパルスを発生させ、
このパルスによってパイロット切換弁５を交互に切り替
える。

【００１３】

【実施例】次に、本発明を実施例に基づいて説明する
と、本発明に係る推力振動装置１は、例えば図１のよう
な破砕機１５の内部に設置されており、該破砕機のブラ
ケット１６は、図２に示すようにパワーショベル１７や
バックホーなどの公知の自走台車におけるアーム先端部
１８及びバケットリンク１９に軸着している。図１の破
砕機１５は、所定間隔をおいて１対のフレーム２０を有
し、該フレームの上部後方にブラケット１６を固着して
いる。

【００１４】 全体がほぼＬ字形側面のフレーム２０
は、その下方が前方に突出して固定アーム２１を構成し
ており、該固定アームには固定カッタ２２を着脱可能に
固着する。また、可動アーム２４をフレーム２０間に配
置し、該可動アームの前方部に固着した可動カッタ２５
は固定カッタ２２と対向してフレーム２０から前方へ突
き出ている。

【００１５】 可動アーム２４は、その後端部をフレー
ム２０間に回動自在に取り付け、ほぼ中央部に油圧シリ
ンダ２のロッド３０を軸着する。シングルロッド形の油
圧シリンダ２は、フレーム２０間にほぼ垂直に下向きに
配置し、チューブ後端部を軸３１でフレーム上方で回転
可能に支持する。この場合、チューブ後端部の代りに、
チューブ中間部を軸３１で回転可能に支持してもよい。

【００１６】 本発明の推力振動装置１を利用するシン
グルロッド形シリンダ２は、図１のような破砕機又は鉄
筋切断機のほかに、２本の可動アームからなる破砕機に
用いてもよい。後者の破砕機では、ピストンロッドを一
方の可動アーム後端部に取り付け、シリンダチューブ後
端部を他方の可動アーム後端部に取り付ければよい。

【００１７】 本発明に係る推力振動装置１は、図３に
示すように、油圧シリンダ２及びシリンダ作動用の４ポ
ート３位置の手動切換弁３を有する油圧回路に取り付
け、該手動切換弁はオープンセンタ形やセンタバイパス
形であってもよい。パイロット切換弁５は３ポート２位
置の電磁切換弁であり、これをシリンダ２のロッド側管
路４に介在させるため、管路４を切換弁５の出力ポート
と接続し、さらに該切換弁の入力ポートを手動切換弁３
のＢポートと接続する。パイロット切換弁５の別のポー
ト６は、分岐管路８を経てシリンダ２のヘッド側管路７
と接続し、これによって差動回路を構成している。

【００１８】 シリンダ２のヘッド側管路７は、手動切
換弁３のＡポートと接続する。公知のように、手動切換
弁３のＰポートはポンプ３５と接続し、該切換弁のＴポ
ートはタンク３６と接続する。手動切換弁３の入力方式
は、レバー，ペダル又は押しボタンのいずれでもよく、
これをスイッチ３７と連動させることにより、手動切換
弁３を入力にすると、パルス発生機構１１を経てパイロ
ット切換弁５を左位置３８から右位置３９に切り替え
る。

【００１９】 シリンダ２のヘッド側管路７には圧力検
出機構１０を取り付け、該圧力検出機構は管路７内の圧
力が所定圧以上に上昇するとＯＦＦになる圧力スイッチ
であって、これにパルス発生機構１１を駆動するトリガ
回路４４を接続する。また、パルス発生機構１１は、ヘ
ッド側管路７に取り付けた圧力スイッチのＯＦＦによっ
て電子的にパルスを発生し、このパルスによってパイロ
ット切換弁５を交互に切り替える。

【００２０】 本発明の推力振動装置１を内装した破砕
機１５において、コンクリート構造体などの被破砕物１
２（図１）をカッタ２２，２５で挟むには、シリンダ２
を伸長作動させて可動アーム２４を回動することを要す
る。このため、切換弁３を手動で入力にすると、ポンプ
３５から送出される作動油は管路７を経てシリンダ２の
ヘッド側油室４１へ流入してロッド３０を前進する。

【００２１】 手動切換弁３を閉操作すると同時に、ス
イッチ３７によってパルス発生機構１１を経て電磁ドラ
イバ４２を駆動し、パイロット切換弁５を左位置３８か
ら右位置３９に切り替える。この結果、ロッド側管路４
が分岐管路８を経てヘッド側管路７に接続して差動回路
を構成し、ロッド側油室４３内の作動油が管路４，８及
び７を経て直接ヘッド側油室４１に流入することによ
り、シリンダ２に負荷が作用していないときは、ロッド
３０の前進速度はより速くなり、可動カッタ２４は迅速
に回動する。

【００２２】 カッタ２２，２５が被破砕物１２に接触
してシリンダ２のヘッド側油室４１つまり管路７内の圧
力が上昇すると、圧力検出機構１０である圧力スイッチ
がＯＦＦになることにより、トリガ回路４４を介してパ
ルス発生機構１１を作動する。機構１１で発生したパル
スは、立ち上がり時に電磁ドライバ４２を遮断し、且つ
立ち下がり時に電磁ドライバ４２を駆動する回路を構成
することにより、パイロット切換弁５を交互に切り替え
る。

【００２３】 パイロット切換弁５が左位置３８の時に
は、ロッド側管路４がタンク３６と連通してロッド側油
室４３が低圧化してシリンダ推力は高くなり、切換弁５
が右位置３９の時には、管路４，８および７が連通する
ことにより、ヘッド側管路７内の高圧油がロッド側油室
４３に流入してシリンダ推力は低くなる。この結果、破
砕機１５において、可動アーム２４を経て被破砕物１２
に加わるシリンダ推力に強弱をつけることになり、搭載
シリンダ２の推力性能についてより厚いコンクリート構
造体又は鉄筋や鉄骨などを破砕・切断できる。

【００２４】 破砕機１５の開口時に切換弁３を手動で
左ポート位置に切り替えると、ポンプ３５から送出され
る作動油は管路４及び切換弁５を経てシリンダ２のロッ
ド側油室４３へ流入し、且つヘッド側油室４１内の油は
管路７を経てタンク３６へ排出されることにより、ロッ
ド３０は後退する。この際には、スイッチ３７はＯＦＦ
のままであり、且つ管路７内は低圧であるから、圧力ス
イッチがＯＮを維持することによってパルス発生機構１
１を作動することはない。

【００２５】 図３に示す推力振動装置１では、パイロ
ット切換弁５が作動していないときは通常のシリンダ駆
動回路を構成しているため、電気系統にトラブルが発生
しても破砕機としては問題なく使用することができる。

【００２６】 図４は本発明の変形例を示し、シリンダ
２のロッド側管路５０をパイロット切換弁５の出力ポー
トと接続し、さらに管路５１によって切換弁５の入力ポ
ートを手動切換弁３のＢポートと接続する。管路５０と
５１は逆止弁５２を介して連通させる。パイロット切換
弁５の別のポート６は、分岐管路８を経てシリンダ２の
ヘッド側管路７と接続して差動回路を構成し、分岐回路
８にはパイロット逆止弁９を設置する。

【００２７】 シリンダ２のヘッド側管路７には圧力検
出機構１０を取り付け、該圧力検出機構は管路７内の圧
力が所定圧以上に上昇するとＯＦＦになる圧力スイッチ
であって、これにパルス発生機構１１を接続する。パル
ス発生機構１１は、ヘッド側管路７に取り付けた圧力ス
イッチのＯＦＦによって電子的にパルスを発生する。

【００２８】 図４に示す推力振動装置５３において、
切換弁３を手動で入力にすると、作動油は管路７を経て
シリンダ２のヘッド側油室へ流入してロッド３０を前進
する。ロッド側管路５０が分岐管路８を経てヘッド側管
路７に接続して差動回路を構成することにより、ロッド
側油室内の作動油は管路５０，８及び７を経て直接ヘッ
ド側油室に流入することにより、シリンダ２に負荷が作
用していないときは、ロッド３０の前進速度はより速く
なり、可動カッタ２４は迅速に回動する。

【００２９】 また、シリンダ２のヘッド側管路７内の
圧力が上昇すると、圧力検出機構１０である圧力スイッ
チがＯＦＦになり、トリガ回路を介してパルス発生機構
１１を作動する。機構１１で発生したパルスは、立ち上
がり時に電磁ドライバ４２を駆動し、立ち下がり時に電
磁ドライバ４２を遮断することにより、パイロット切換
弁５を交互に切り替える。

【００３０】 パイロット切換弁５が右位置の時には、
ロッド側管路５０，５１がタンクと連通してロッド側油
室が低圧化してシリンダ推力は高くなる。また、切換弁
５が左位置の時には、シリンダ２の前進に伴ってロッド
側から排出される作動油は逆止弁５２を通過することな
く、一方、ヘッド側の高圧油は、該高圧油によって開放
されたパイロット逆止弁９を通過して、管路８及び５０
を経てロッド側に流入することによってシリンダ推力は
低くなる。この結果、破砕機において、可動アームを経
て被破砕物１２に加わるシリンダ推力に強弱をつけるこ
とになり、搭載シリンダ２の推力性能に比べて厚いコン
クリート構造体又は鉄筋や鉄骨などを破砕・切断でき
る。

【００３１】 破砕機１５の開口時に切換弁３を手動で
切り替えると、ポンプ３５から送出される作動油は管路
５１及び逆止弁５２を経てシリンダ２のロッド側油室へ
流入し、且つヘッド側油室内の油は管路７を経てタンク
へ排出されることにより、ロッド３０は後退する。図４
に示す推力振動装置５３では、パイロット切換弁５が作
動していないときは常に差動回路を構成しているから、
負荷が作用した時にだけパルス発生機構へ電気を流すよ
うに、圧力スイッチを電源スイッチとして使用すること
も可能である。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る推力振動装置は、シリンダ
作動用の公知の油圧回路において、パイロット切換弁の
ポートをシングルロッド形シリンダのヘッド側管路に接
続することにより、該シリンダに負荷が作用しない場合
には差動回路を構成する。この結果、前記シリンダのピ
ストンの前進速度がより速くなって破砕機などの可動ア
ームが迅速に回動することにより、比較的大型の破砕機
や鉄筋切断機でも迅速に解砕作業を行なうことができ
る。

【００３３】 一方、破砕機などの可動アームのカッタ
が被破砕物に接触し、前記シリンダに負荷が作用してヘ
ッド側管路内の圧力が上昇すると、電気的にパルスを発
生させ、このパルスによってパイロット切換弁を交互に
切り替えることにより、シリンダ推力を振動させて高い
破砕力を発生させる。これによって、破砕機や鉄筋切断
機の設置シリンダの大きさ及び重量にに比べて厚いコン
クリート構造体又は鉄筋や鉄骨の破砕・切断が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の推力振動装置を搭載した破砕機の概
略側面図である。

【図２】 図１の推力振動装置を取り付けたパワーショ
ベルの概略側面図である。

【図３】 本発明に係る推力振動装置を示す油圧回路図
である。

【図４】 本発明の変形例を示す油圧回路図である。

【符号の説明】

１ 推力振動装置 ２ シングルロッド形シリンダ ３ 手動切換弁 ４ ロッド側管路 ５ パイロット切換弁 ７ ヘッド側管路 １０ 圧力検出機構 １１ パルス発生機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シングルロッド形シリンダ及びシリンダ
   作動用の方向制御弁を有する油圧回路において、シリン
   ダのロッド側管路にパイロット切換弁を介在させ、パイ
   ロット切換弁のポートを前記シリンダのヘッド側管路に
   接続して差動回路を構成するとともに、ヘッド側管路に
   圧力検出機構を取り付け、該圧力検出機構にドライバ断
   続駆動機構を接続することにより、ヘッド側管路内の圧
   力が一定値まで上昇するとパルスを発生させ、このパル
   スによってパイロット切換弁を交互に切り替える推力振
   動装置。
2. 【請求項２】 パイロット切換弁が３ポート２位置の電
   磁切換弁である請求項１の装置。