JP6005371B2 - ピストン式コンクリートポンプ - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート圧送用の一対のポンプシリンダと、これらのポンプシリンダを交互に駆動する一対の駆動シリンダを備え、ホッパー内のＳ字バルブを揺動させた後、駆動シリンダを駆動させることで、ホッパー内から吸い込んだポンプシリンダ内の生コンクリートを打設位置に圧送するようにしたピストン式コンクリートポンプに関する。

上記ピストン式のコンクリートポンプにおいては、図７に示すように、Ｓ字バルブの切換えた後駆動シリンダの伸長開始時に、ポンプシリンダから圧送された生コンクリートが、Ｓ字バルブおよび吐出配管内に存在するポンプシリンダから圧送される生コンクリートより流速が遅い生コンクリートに衝突する。これにより、Ｓ字バルブおよび吐出配管内において衝撃が発生するとともに駆動シリンダに作用する負荷の増加による前記油路内の圧力油の油圧上昇（ピーク圧）が発生する。そこで従来より、油圧ポンプから吐出された圧力油を駆動シリンダに送る供給油路の途中にアキュムレータを接続することで、アキュムレータがピーク圧の発生を抑制することで、吐出配管等の内部で生じる衝撃の発生を抑制し、騒音の発生や配管の破裂を防ぐようにすることは、公知である（例えば特許文献１参照）。

実開昭５０−３８５０６号

ところが、上記従来のようなピストン式のコンクリートポンプにおいては、供給油路とアキュムレータとが常に接続されているため、供給油路内の圧力油は常にアキュムレータ内へ流入可能となっている。そのため、Ｓ字バルブを切換後、駆動シリンダを伸長開始してからピーク圧が発生するまでに、アキュムレータ内に圧力油が満たされる場合がある。この場合、ピーク圧発生時に供給油路内の圧力油がアキュムレータ内に流入することができなくなるため、騒音の発生や配管の破裂を生じる恐れがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ピーク圧の発生前にアキュムレータ内が圧力油によって満たされることを防ぐことにより、ピーク圧の発生を確実に防ぎ、吐出配管等の内部で生じる衝撃による騒音の発生や配管の破裂を防止する新規なコンクリートポンプを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、油圧ポンプから吐出された圧力油により作動可能な駆動シリンダと、前記駆動シリンダと連結されるポンプシリンダとを備え、駆動シリンダの伸長駆動によりポンプシリンダが作動して生コンクリートを圧送するようにしたピストン式コンクリートポンプにおいて、油圧ポンプと駆動シリンダとをつなぐ供給油路の中間部に接続されるアキュムレータと、前記アキュムレータと前記供給油路との間に設けられ、供給油路からアキュムレータへの圧力油の流入を規制可能な規制手段とを備え、前記規制手段は、制御油室を有する方向制御弁と、切替弁とを備え、前記方向制御弁の制御油室は前記供給油路と接続され、前記切替弁は前記供給油路と前記方向制御弁の制御油室との連通を遮断可能とし、前記駆動シリンダが後退し始めてから所定時間経過するまで前記供給油路と前記方向制御弁の制御油室との連通を遮断することで制御油室内の油を保持することを特徴としている。

請求項１記載の発明によれば、規制手段により供給油路からアキュムレータ内への圧力油の流入を妨げるので、ピーク圧が発生する前に、アキュムレータ内が圧力油により満たされることを防止できることから、ピーク圧の発生を確実に防止でき、生コンクリートの衝突によって生じる騒音や配管の破裂を確実に防止することができる。

請求項２記載の発明によれば、ポンプシリンダが生コンクリートを圧送している間の供給油路内の圧力油の油圧が方向制御弁の制御油室内に作用する圧力となるので、打設現場の条件により供給油路内の圧力油の油圧を変更したとしても、ピーク圧発生時には圧力油の一部をアキュムレータ内へ流入させることができる。

本発明を適用したコンクリートポンプ車の一実施形態を示した側面図である。 コンクリートポンプの要部拡大平面図である。 低圧（標準圧）で生コンクリートを圧送する場合におけるコンクリートポンプの油圧回路図である。 高圧で生コンクリートを圧送する場合におけるコンクリートポンプの油圧回路図である。 電磁切換弁９２ｂを左位置とした状態における規制回路の油圧回路図である。 電磁切換弁９２ｂを中央位置とした状態における規制回路の油圧回路図である。 アキュムレータが無い場合における、コンクリートポンプの供給油路内の圧力油の油圧変化を示す模式図である。

図１、２を参照して、本発明を適用したコンクリートポンプ車Ｖの構成を説明する。図１は、本発明を適用したコンクリートポンプ車の一実施形態を示した側面図である。図２は、コンクリートポンプの要部拡大平面図である。

図１に示すように、このコンクリートポンプ車Ｖは、ミキサー車等により現場まで搬送された生コンクリートを受けるホッパーＨと、ホッパーＨに投入された生コンクリートを打設位置に供給するためのブーム装置Ｂと、生コンクリートを圧送するためのコンクリートポンプＰと、これらブーム装置Ｂ及びコンクリートポンプＰが固定されるとともに当該コンクリートポンプ車ＶのシャシフレームＦに搭載固定されたサブフレームＳを有している。

シャシフレームＦは、車両前後方向に延びる長尺の部材であり、車幅方向に所定の間隔を置いて平行に左右一対配置されて当該コンクリートポンプ車Ｖの車体を構成している。

サブフレームＳは、左右一対のシャシフレームＦの上面に沿って固定配置された長尺の部材であり、シャシフレームＦと同様、車両前後方向に延びるとともに車幅方向に所定の間隔を置いて平行に一対配置されている。

ブーム装置Ｂは、車両前後方向に延びるサブフレームＳの前端側に配置されており、サブフレームＳに固定された旋回台１１と、この旋回台１１上に設けられ、鉛直軸線回りに旋回自在な支柱１２と、この支柱１２の先端に設けられたブーム１３とを有している。ブーム１３は、互いに屈曲可能に連結された第１〜第４ビーム１３ａ 〜１３ｄにより構成されたいわゆる４段ブームである。

これら旋回台１１及びビーム１３ａ〜１３ｄは、それぞれの連結部分がブーム駆動手段１４によって回動駆動することができる。
ブーム駆動手段１４を作動することにより、ビーム１３ａ〜１３ｄを互い違いに屈曲させることで折り畳むことができるし、各接続部分を回動させてブーム１３全体を上方に起立させることができる。

また、支柱１２、及びブーム１３には、コンクリートポンプＰから圧送される生コンクリートをブーム１３の先端１３ｅまで導くブーム用配管１５が、当該支柱１２及びブーム１３に沿って固定されている。

図２に示すように、コンクリートポンプＰは、生コンクリートなどの流体を圧送するためのものであり、サブフレームＳ上に搭載されたコンクリートポンプ本体２と、コンクリートポンプ本体２の後方に設けたバルブ装置３とから成る。

図２に示すように、コンクリートポンプ本体２は、油圧駆動の復動式ピストンポンプであって、互いに並列する左側のポンプシリンダ２１と右側のポンプシリンダ２２とを備えている。それらのポンプシリンダ２１、２２の基端には、左側のポンプシリンダ２１を駆動させる左側駆動シリンダ２３、右側のポンプシリンダ２２を駆動させる右側駆動シリンダ２４がセンターフレーム２６を介して一体に接続されている。一対のポンプシリンダ２１、２２内にはそれぞれ摺動自在に嵌合されるポンプピストン２１ａ，２２ａが、一対の駆動シリンダ２３，２４内にはそれぞれ摺動自在に嵌合される駆動ピストン２３ａ、２４ａが設けられている。左側のポンプシリンダ２１内のポンプピストン２１ａと左側の駆動シリンダ２３内の駆動ピストン２３ａ、右側のポンプシリンダ２２内のポンプピストン２２ａと右側の駆動シリンダ２４内の駆動ピストン２４ａとが、センターフレーム２６を摺動自在に貫通するピストンロッド２５によりそれぞれ一体に連結されている。そして各駆動ピストン２３ａ、２４ａは、対応する駆動シリンダ２３，２４内をピストンロッド側の先部油室２３ｂ，２４ｂと、ピストン側の基部油室２３ｃ、２４ｃとに区画している。
左側の駆動シリンダ２３の先部側には、その駆動ピストン２３ａが後退限（駆動シリンダ２３の伸長限）に達したときに、その作動油圧をパイロット油圧として後述する制御装置３４ｄに供給するためのパイロット油路２３ｄの入口が開口している（図３、４参照）。また、右側の駆動シリンダ２４の先部側には、その駆動ピストン２４ａが後退限（駆動シリンダ２４の伸長限）に達したときに、その作動油圧をパイロット油圧として後述する制御装置３４ｄに供給するためのパイロット油路２４ｄの入口が開口している（図３、４参照）。各ポンプシリンダ２１、２２の先端は、吐出端２１ｂ，２２ｂとして開口されている。この各ポンプシリンダ２１、２２の吐出端２１ｂ，２２ｂはバルブ装置３の前面に接続され、連通している。

図２に示すように、バルブ装置３はバルブケーシング３１と、底蓋３２と、Ｓ字バルブ３３と、Ｓ字バルブ駆動手段３４と、吐出配管３５とからなっている。バルブケーシング３１は前壁３１ａ、後壁３１ｂ、及び両側壁３１ｃとにより枠状に形成されており、下部は開口部３１ｄにより開口されている。底蓋３２はバルブケーシング３１下部の開口部３１ｄをシリンダ等（図示せず）にて開閉するものである。

図２に示すように、バルブケーシング３１の下部には、湾曲管状のＳ字バルブ（即ち揺動バルブ管）３３が収容支持されている。このＳ字バルブ３３は、Ｓ字バルブ３３と一体で各ポンプシリンダ２１、２２の軸線と平行な回動支軸３３ａの軸線まわりに回動自在であり、一対のポンプシリンダ２１、２２の先端（即ち吐出端２１ｂ，２２ｂ）を吸入口３３ｂに交互に切換連通可能である。

図２に示すように、回動支軸３３ａには、これを両ポンプピストン２１ａ ，２２ａの作動と同期して回動させて、Ｓ字バルブ３３を切換駆動するためのＳ字バルブ駆動手段３４が接続される。このＳ字バルブ駆動手段３４は、互いに協働して構成する左側の単動式バルブ駆動シリンダ３４ａおよび右側の単動式バルブ駆動シリンダ３４ｂの先部が、該回動支軸３３ａより一体に延びる連結アーム３４ｃを介して連結され、その両バルブ駆動シリンダ３４ａ，３４ｂの基部が、コンクリートポンプ本体２に回動可能に連結されて構成される。なお、前記単動式バルブ駆動シリンダ３４ａ、３４ｂへの圧力油の供給は、後述する油圧ポンプ４により行っても良く、また油圧ポンプ４とは別の油圧ポンプ等を使用しても良い。

コンクリートポンプＰの運転時に、この一対のバルブ駆動シリンダ３４ａ，３４ｂは、一対のポンプシリンダ２１、２２のうち、生コンクリートの吸入状態にあるものをバルブケーシング３１内に、また生コンクリートの圧送状態にあるものを吸入口３３ｂに交互に接続するように、制御装置３４ｄによりＳ字バルブ３３を切換駆動制御して生コンクリートを円滑に圧送する。即ち、Ｓ字バルブ３３は、吸入口３３ｂを左側のポンプシリンダ２１の吐出端２１ｂに接続する第１切換位置と、吸入口３３ｂを右側のポンプシリンダ２１の吐出端２２ｂに接続する第２切換位置との間を往復移動（揺動）可能であり、その第１切換位置へは左側のバルブ駆動シリンダ３４ａの伸長作動により、またその第２切換位置へは右側のバルブ駆動シリンダ３４ｂの伸長作動によりそれぞれ切換保持される。

図２に示すように、吐出配管３５は、その前端がバルブケーシング３１の後壁３１ｂに接続されており、Ｓ字バルブ３３に常時連通されており、その後端は、ブーム装置Ｂのブーム用配管１５に接続されている。また、高所の打設位置に生コンクリートを圧送する場合には、図１に示すように、吐出配管３５を外し、かわりに敷設配管３６を接続する。

図１に示すように、ホッパーＨはバルブケーシング３１の上部に連結され、生コンクリートを受け入れるようになっている。

次に、図３、４を参照して、前記コンクリートポンプＰの油圧駆動回路について説明する。図３は、低圧（標準圧）で生コンクリートを圧送する場合におけるコンクリートポンプＰの油圧回路図である。図４は、高圧で生コンクリートを圧送する場合におけるコンクリートポンプＰの油圧回路図である。
図３、４に示すように、本発明のコンクリートポンプＰは、油圧ポンプ４と左右一対の駆動シリンダ２３，２４が供給油路６によりつながっており、油圧ポンプ４から吐出された圧力油が駆動シリンダ２３、２４を作動させる。この油圧回路について詳細に説明すると、前記一対のポンプシリンダ２１、２２を互いに齟齬作動すべく切換作動するための、切換弁５１の入口側の２つのポートｐ１、ｐ２は、吐出油路６１と還流油路６２とにそれぞれ接続されており、吐出油路６１は、油圧ポンプ４の吐出側に接続されると共にリリーフ弁５２を介して油タンクＴに連通され、前記油圧ポンプ４の吸込側は油タンクＴに連通される。

前記切換弁５１の出口側の２つのポートｐ３、ｐ４は、圧力油路６３、６４にそれぞれ接続される。一方の圧力油路６３は、先部側油路６３ａと基部側油路６３ｂとに分岐され、先部側油路６３ａは、方向制御弁７１を介して左側の駆動シリンダ２３の先部油室２３ｂに連通され、またその基部側油路６３ｂは方向制御弁７２を介して右側の駆動シリンダ２４の基部油室２４ｃに連通される。
また、他方の圧力油路６４は、先部側油路６４ａと基部側油路６４ｂとに分岐され、先部側油路６４ａは方向制御弁７３を介して右側の駆動シリンダ２４の先部油室２４ｂに連通され、また基部側油路６４ｂは方向制御弁７４を介して左側の駆動シリンダ２３の基部油室２３ｃに連通される。前記先部側油路６３ａ、６４ａは、方向制御弁７５を介在した連接油路６５により相互に連通され、さらに前記基部側油路６４ｂの途中には、方向制御弁７６が接続される。なお、本実施例の供給油路６は、吐出油路６１と、圧力油路６３、６４と、連接油路６５とにより構成されている。

前記吐出油路６１には、パイロット油路８１が接続され、このパイロット油路８１は、パイロット油路８２とパイロット油路８３とに分岐されて、パイロット油路８２は、第１高低圧電磁切換弁５３を介して方向制御弁７１、７２、７６の制御油室あるいは油タンクＴに開放する戻り油路６６に選択的に切換連通される。また、パイロット油路８３は、第２高低圧電磁切換弁５４を介して方向制御弁７３、７４，７５の制御油室あるいは油タンクＴに切換連通される。そして、方向制御弁７１〜７６の制御油室に油圧ポンプ４から吐出される圧力油の油圧がパイロット油路８２あるいはパイロット油路８３を介してパイロット油圧として作用するとき、それらの弁７１〜７６はロック状態に保持される。

可変容量型の、油圧ポンプ４の吐出側に接続される吐出油路６１の途中には、逆止弁としてのロジック弁７７が接続されており、このロジック弁７７は、吐出油路６１を流れる圧力油が、駆動シリンダ２３、２４から油圧ポンプ４へ逆流するのを阻止する。

前記油圧ポンプ４は、コンクリートポンプ車Ｖの走行用エンジン（内燃機関）ＥｎによりＰＴＯ（動力取出装置）を介して駆動される。

次に、図５、６を参照して、規制手段９２及びアキュムレータ９３について詳細に説明する。図５は、電磁切換弁９２ｂを左位置とした状態における規制手段の油圧回路図である。図６は、電磁切換弁９２ｂを中央位置とした状態における規制手段の油圧回路図である。
図５、６に示すように、吐出油路６１には分岐油路９１が接続されている。前記分岐油路９１は、吐出油路６１側の基部側分岐油路９１ａと、アキュムレータ９３側の先部側分岐油路９１ｂとにより構成されており、基部側分岐油路９１ａは吐出油路６１と規制手段９２とを接続し、先部側分岐油路９１ｂは規制手段９２とアキュムレータ９３とを接続する。このため、吐出油路６１とアキュムレータ９３との間に規制手段９２が配置される。

規制手段９２は、方向制御弁９２ａと三位置の電磁切換弁９２ｂとを備えている。詳細に説明すると、前記方向制御弁９２ａは、前記基部側分岐油路９１ａの一端に接続されるとともに、前記先部側分岐油路９１ｂの一端に接続される。これにより、アキュムレータ９３は、方向制御弁９２ａを介して吐出油路６１に接続されている。基部側分岐油路９１ａの途中には規制油路９５が接続され、この規制油路９５は、制御装置３４ｄからの制御信号に基づき切り換えられる前記電磁切換弁９２ｂの入口側のポートｐ５に接続される。電磁切換弁９２ｂに設けられた他の入口側のポートｐ６には、戻り油路９４が接続されている。前記電磁切換弁９２ｂの出口側のポートｐ７、ｐ８は、圧力油路９６、パイロット油路９７にそれぞれ接続されている。圧力油路９６は前記方向制御弁９２ａに接続され、パイロット油路９７は前記方向制御弁９２ａの制御油室に接続されている。また、前記方向制御弁９２ａは、内部にポペットと、前記ポペットを押圧するスプリングとを有している。前記方向制御弁９２ａ内のポペットが前記スプリングの付勢力によって押され続けると、ポペットが基部側分岐油路９１ａ側を塞ぎ、先部側分岐油路９１ｂと押圧油路９６とを連通させ、前記方向制御弁９２ａが閉じた状態となる。さらに、方向制御弁９２ａ内をポペットがスプリングによる付勢力に逆らって移動すると、先部側分岐油路９１ｂと圧力油路９６と、基部側分岐油路９１ｂとが連通し、方向制御弁９２ａが開いた状態となる。
前記電磁切換弁９２ｂは、Ｓ字バルブ駆動手段３４がＳ字バルブ３３の切換を完了した時に制御装置３４ｄから出力される制御信号に基づいて左位置から中央位置へ切り換わる。これにより、図６に示すように、規制油路９５とパイロット油路９７、戻り油路９４と圧力油路９６が互いに連通しない状態となる。
また、前記電磁切換弁９２ｂは、その電磁切換弁９２ｂが中央位置に切り換わった後一定時間（例えば１秒）経過した時に制御装置３４ｄから出力される制御信号に基づいて中央位置から左位置に切り換わる。これにより、図５に示すように、規制油路９５とパイロット油路９７とが連通するとともに、戻り油路９４と圧力油路９６とが連通する。
さらに、コンクリートポンプＰによる生コンクリートの圧送終了後には、電磁切換弁９２ｂが右位置に切り換わる。これにより、規制油路９５と圧力油路９６とが連通するとともに、戻り油路９４とパイロット油路９７とが連通し、パイロット油路９７内の油を油タンクＴにもどすことができる。
規制油路９５の途中には、規制油路９５内を流れる圧力油の流量を規制する絞り９８と、圧力油が電磁切換弁９２ｂから規制油路９５、分岐油路９１を通り吐出油路６１へ戻るのを防ぐ逆止弁としてのロジック弁９９とが接続されている。

次にこの実施例の作用を説明する。
まず、コンクリートポンプＰが低圧（標準圧）で生コンクリートを圧送する場合について、図３を参照して説明する。

ブーム装置Ｂは旋回、起立状態にあって、高低圧電磁切換弁５３、５４のソレノイドＳＯＬ１、ＳＯＬ２はいずれも非励磁で、図３に示すように左位置にある。このとき、方向制御弁７２、７４および７５の制御油室には、油圧ポンプ４からのパイロット油圧が作用して、それらの弁７２、７４および７５がロック状態に保持されるので、油圧ポンプからの圧力油は、図３矢印に示すように流れる。すなわち、その圧力油は右側の駆動シリンダ２４の先部油室２４ｂに圧送され、左側の駆動シリンダ２３の先部油室２３ｂの油は油タンクＴに戻される。また、右側の駆動シリンダ２４の基部油室２４ｃの油は左側の駆動シリンダ２３の基部油室２３ｃに送られる。したがって、左側のポンプシリンダ２１のポンプピストン２１ａが後退し、ポンプシリンダ２１内の生コンクリートはＳ字バルブ３３内を通ってブーム用配管１５へと圧送されると共に、右側のポンプシリンダ２２のポンプピストン２２ａが前進し、右側のポンプシリンダ２２内にバルブケーシング３１内の生コンクリートを吸入する。

左側の駆動シリンダ２３の駆動ピストン２３ａが後退限に達すると、その駆動シリンダ２３の作動油圧がパイロット油路２３ｄよりパイロット油圧として制御装置３４ｄに入力されて、Ｓ字バルブ３３を切り換える。すなわち、入力を受けた制御装置３４ｄからの出力により右側のバルブ駆動シリンダ３４ｂを伸長させてＳ字バルブ３３をバルブケーシング３１内で右側に揺動させ、Ｓ字バルブ３３の吸入口３３ｂを右側のポンプシリンダ２２の吐出端２２ｂに接続し、吐出配管３５と右側のポンプシリンダ２２とを連通させる。さらに、制御装置３４ｄからの出力により切換弁５１を図３右側に切り換える。これにより、油圧ポンプ４からの圧力油は、図３の矢印と逆に流れる。すなわち、その圧力油は左側の駆動シリンダ２３の先部油室２３ｂに圧送され、右側の駆動シリンダ２４の先部油室２４ｂの油は油タンクＴに戻される。また、左側の駆動シリンダ２３の基部油室２３ａの油は、右側の駆動シリンダ２４の基部油室２４ａに送られる。したがって、前述した場合と逆に、左側のポンプシリンダ２１のポンプピストン２１ａが前進し、ポンプシリンダ２１内にバルブケーシング３１内の生コンクリートを吸入するとともに、右側ポンプシリンダ２２のポンプピストン２２ａが後退し、右側のポンプシリンダ２２内の生コンクリートはＳ字バルブ３３内を通ってブーム用配管１５へと圧送される。

右側の駆動シリンダ２４の駆動ピストン２４ａが後退限に達すると、その駆動シリンダ２４の作動油圧がパイロット油路２４ｄよりパイロット油圧として制御装置３４ｄに入力されて、Ｓ字バルブ３３を切り換える。すなわち、左側のバルブ駆動シリンダ３４ａを伸長させてＳ字バルブ３３をバルブケーシング３１内で左側に揺動させ、Ｓ字バルブ３３の吸入口３３ｂを左側のポンプシリンダ２１の吐出端２１ｂに接続し、吐出配管３５と左側のポンプシリンダ２１とを連通させる。さらに、制御装置３４ｄからの出力により切換弁５１を図３に示す左位置に切り換える。

上記作動を繰り返すことによりバルブケーシング３１内の生コンクリートを吐出配管３５に連続的に圧送する。このように、低圧（標準圧）にて生コンクリートを圧送する場合には、前述のように油圧ポンプ４からの圧力油は、左右一対の駆動シリンダ２３、２４の先部油室２３ｂ、２４ｂに交互に供給される。この場合、駆動ピストン２３ａ、２４ａの先部油室２３ｂ、２４ｂ側（ロッド側）の受圧面積は、その基部油室２３ｃ、２４ｃ側（ピストン側）の受圧面積よりも小さいので、左右一対の駆動シリンダ２３、２４は低圧駆動されることとなる。これにより、左右一対の駆動シリンダ２３、２４から低圧の生コンクリートが吐出配管３５を介してブーム用配管１５へと圧送される。したがって、低圧（標準圧）にて生コンクリートを圧送する場合においては、重量軽減のため薄肉に形成されるブーム用配管１５が生コンクリートの圧送圧力に耐え切れなくなって破損したり、配管外れなどを生起するようなことがない。

次に、コンクリートポンプＰが高圧で生コンクリートを圧送する場合を、図４を参照して説明する。本実施例では、高圧で生コンクリートを圧送する場合として、吐出配管３５がバルブケーシング３１の後壁３１ｂから外され、かわりに敷設配管３６の前端がバルブケーシング３１の後壁３１ｂに接続されている状態として説明する。

ブーム装置Ｂは、格納位置にあって、旋回（車両の中心線より左右５°以下）、起立（ブーム１３の伏倒位置から１０°以下）されておらず、高低圧電磁切換弁５３、５４のソレノイドＳＯＬ１、ＳＯＬ２はいずれも励磁されており、図４に示すように右位置にある。これにより、方向制御弁７１、７３および７６がロック状態に保持されるので、油圧ポンプ４からの圧力油は図４矢印に示すように流れる。すなわち、その圧力油は左側の駆動シリンダ２３の基部油室２３ｃに圧送され、右側の駆動シリンダ２４の基部油室２４ｃ内の油は、油タンクＴに戻される。また、左側の駆動シリンダ２３の先部油室２３ｂ内の油は右側の駆動シリンダ２４の先部油室２４ｂに送られる。したがって、左側のポンプシリンダ２１のポンプピストン２１ａが後退し、ポンプシリンダ２１内の生コンクリートはＳ字バルブ３３内を通って敷設配管３６へと圧送されると共に、右側のポンプシリンダ２２のポンプピストン２２ａが前進し、右側のポンプシリンダ２２内にバルブケーシング３１内の生コンクリートを吸入する。

左側の駆動シリンダ２３の駆動ピストン２３ａが後退限に達すると、その駆動シリンダ２３の作動油圧がパイロット油路２３ｄよりパイロット油圧として制御装置３４ｄに入力されて、前述の低圧（標準圧）で生コンクリートを圧送する場合と同様に、Ｓ字バルブ３３を切り換える。さらに、制御装置３４ｄからの出力により切換弁５１を図４右側に切り換える。これにより、油圧ポンプ４からの圧力油は図４に示す矢印と逆に流れる。すなわち、その作動油は右側の駆動シリンダ２４の基部油室２４ｃに圧送され、左側の駆動シリンダ２３の基部油室２３ｃの油は油タンクＴに戻される。また、右側の駆動シリンダ２４の先部油室２４ｂの油は、左側の駆動シリンダ２３の先部油室２３ｂに送られる。したがって、前述した場合と逆に、左側のポンプシリンダ２１のポンプピストン２１ａが前進し、ポンプシリンダ２１内にバルブケーシング３１内の生コンクリートを吸入するとともに、右側ポンプシリンダ２２のポンプピストン２２ａが後退し、右側のポンプシリンダ２２内の生コンクリートはＳ字バルブ３３内を通って敷設配管３６へと圧送される。

右側の駆動シリンダ２４の駆動ピストン２４ａが後退限に達すると、その駆動シリンダ２４の作動油圧がパイロット油路２４ｄよりパイロット油圧として制御装置３４ｄに入力されて、前述の低圧（標準圧）で生コンクリートを圧送する場合と同様に、Ｓ字バルブ３３を切り換える。さらに、制御装置３４ｄからの出力により、切換弁５１を図４に示すように左位置に切り換える。

上記作動を繰り返すことによりバルブケーシング３１内の生コンクリートを敷設配管３６に連続的に圧送する。このように、高圧にて生コンクリートを圧送する場合には、前述のように油圧ポンプ４からの圧力油は、左右一対の駆動シリンダ２３、２４の基部油室２３ｃ、２４ｃに交互に供給される。この場合、駆動ピストン２３ａ、２４ａの基部油室２３ｃ、２４ｃ側（ピストン側）の受圧面積は、その駆動ピストン２３ａ、２４ａの先部油室２３ｂ、２４ｂ側（ロッド側）の受圧面積よりも大きいので、左右一対の駆動シリンダ２３、２４は高圧駆動されることになり、コンクリートポンプＰからの高圧の生コンクリートが敷設配管３６へと圧送される。したがって、比較的肉厚に形成されて破裂の心配がない敷設配管３６を通して、生コンクリートを高圧で効率よく圧送することができる。

次に、生コンクリートの圧送時における規制手段９２およびアキュムレータ９３の作用について説明する。なお、規制手段９２およびアキュムレータ９３の作用については、生コンクリートを低圧（標準圧）で圧送する場合、高圧で圧送する場合のいずれであっても同じであるため、以下の説明においては、高圧で圧送する場合について説明する。

図５に示すように、生コンクリートを圧送する前の初期状態においては、電磁切換弁９２ｂは左位置に保持されている。そして、生コンクリートを圧送するために、油圧ポンプ４を駆動させ、圧力油が左側の駆動シリンダ２３の基部油室２３ｃに圧送されると、その圧力油の一部が基部側分岐油路９１ａに供給される。基部側分岐油路９１ａに供給された圧力油の一部は、規制油路９５、電磁切換弁９２ｂ、パイロット油路９７を介して方向制御弁９２ａの制御油室に供給される。このとき、方向制御弁９２ａ内のポペットはスプリングの付勢力により基部側分岐油路９１ａ側を塞ぐように押し付けられるので、基部分岐油路９１ａからの圧力油は方向制御弁９２ａによりアキュムレータ９３へ流れることなく、せき止められる。そのため、アキュムレータ９３内に圧力油が流入せず、アキュムレータ９３の容積を確保することができる。

その後、前述の通り左側のポンプシリンダ２１のポンプピストン２１ａが後退限まで後退し、Ｓ字バルブ駆動手段３４により、Ｓ字バルブ３３の吸入口３３ｂが右側のポンプシリンダ２２の吐出端２２ｂに接続するようにＳ字バルブ３３を揺動させる。このとき、図７に示すように、吐出油路６１および基部側分岐油路９１ａ内の圧力油の圧力が急激に変化する。このとき、ロジック弁９９により方向制御弁９２ａの制御油室およびパイロット油路９７内の油は基部側分岐油路９１ａに逆流せず閉じ込められるので、基部側分岐油路９１ａ内の油圧に対して高圧となる方向制御弁９２ａの制御油室内の圧力油が電磁切換弁９２ｂ内のポペットを押して基部側分岐油路９１ａ側を塞ぎ、方向制御弁９２ａは閉鎖される。これにより、アキュムレータ９３は油タンクＴと連通するので、アキュムレータ９３内への圧力油の流入は無く、アキュムレータの容積を確保することができる。

次に、Ｓ字バルブ３３の揺動が完了し、Ｓ字バルブ３３の吸入口３３ｂと右側のポンプシリンダ２２の吐出端２２ｂとが接続されると、制御装置３４ｄからの出力により切換弁５１を図４右側に切り換えるとともに、制御装置３４ｄからの制御信号により、電磁切換弁９２ｂは、左位置から中央位置へ切り換わる。これにより、パイロット油路９７と圧力油路９６とが遮断され、パイロット油路９７及び方向制御弁９２ａの制御油室内の油は左側のポンプシリンダ２１のポンプピストン２１ａが後退している間の油圧のままで保持される。
その後、右側の駆動シリンダ２４が後退を始める。このとき、図７に示すように、圧力油の圧力が上昇しピーク圧が発生する恐れがあるが、吐出油路６１から供給される基部側分岐油路９１ａ内の圧力油の圧力が、方向制御弁９２ａの制御油室内の圧力と方向制御弁９２ａ内のスプリングとがポペットを押す力に逆らい方向制御弁９２ａ内のポペットを移動させ、基部側分岐油路９１ａと先部側分岐油路９１ｂと圧力油路９６とが連通し、吐出油路６１内の圧力油の一部が、基部側分岐油路９１ａを介してアキュムレータ９３へ流入する。これにより、吐出油路６１を介して右側の駆動シリンダ２４の基部油室２４ｃへ供給される圧力油の圧力上昇（ピーク圧）の発生を抑制し、騒音の発生や配管の破裂を防止することができる。
また、油圧ポンプ４からの圧力油の吐出量を増減させることで、Ｓ字バルブ３３の揺動完了からピーク圧発生までの時間が変化したとしても、圧力油の油圧が所定値以上（方向制御弁９２ａの制御油室内の圧力と方向制御弁９２ａ内のスプリングとがポペットを押す力に逆らい方向制御弁９２ａ内のポペットを移動させる圧力以上）となった後に圧力油がアキュムレータ９３内へ流入するので、油圧ポンプ４の吐出量に関わらずアキュムレータ９３が圧力油の圧力上昇（ピーク圧）の発生を抑制できる。
さらに、方向制御弁９２ａの制御油室内の圧力は、ポンプシリンダ２１、２２から生コンクリートが圧送される際の圧力油の油圧となることから、打設現場の条件により供給油路内の圧力油の油圧を変更したとしても、ピーク圧の発生時に圧力油の一部をアキュムレータ９３へ流入させることができ、騒音の発生や配管の破裂を防止することができる。

そして、右側のポンプシリンダ２２が後退を開始してから所定時間（例えば１秒）経過すると、電磁切換弁９２ｂが図６に示すように中央位置から左位置に切り換わる。このとき、基部側分岐油路９１ａと方向制御弁９２ａの制御油室およびパイロット油路９７とが連通しているため、方向制御弁９２ａ内のポペットはスプリングの付勢力により基部側分岐油路９１ａ側を塞ぐように押し付けられ、先部側分岐油路９１ｂと圧力油路９６とが連通し。右側の駆動シリンダ２４後退開始時にアキュムレータ９３内に蓄えられた圧力油を油タンクＴへ戻す。これにより、右側のポンプシリンダ２２が後退を完了し、Ｓ字バルブ３３を切り替え、左側のポンプシリンダ２１が後退を開始する際にピーク圧が発生する恐れがあったとしても、前述と同様に、アキュムレータ９３によってピーク圧の発生を抑制することができる。

なお、上記実施例では右側の駆動シリンダ２４後退開始前後について説明したが、左側の駆動シリンダ２３後退開始前後においても同様に作用するため、説明は省略する。

このように、規制手段９２が、方向制御弁９２ａと電磁切換弁９２ｂとからなり、図６に示すように接続されることから、アキュムレータ９３内への圧力油の流入がピーク圧発生時のみとなる。そのため、例えば、常に吐出油路６１内の圧力油がアキュムレータ９３内へ流入すると、ピーク圧が発生する前に、アキュムレータ９３内が圧力油により満たされる恐れがあるが、本実施例においては、その恐れはない。したがって、ピーク圧発生時に確実に圧力油の一部をアキュムレータ９３に流入させることができ、生コンクリートの衝突によって生じる騒音や配管の破裂を確実に防止することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態においては、規制手段９２が方向制御弁９２ａと電磁切換弁９２ｂとにより構成しているが、吐出油路６１内の圧力油の圧力を検知する圧力検知センサの出力信号に応じて切り換え可能な切換弁を弁体として配置し、圧力検知センサが一定圧力以上を検知すると、切換弁を切り換え、圧力油の一部をアキュムレータ内に蓄えるようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、規制手段９２が吐出油路６１に接続される構成としているが、圧力油路６３、６４、連接油路６５など供給油路６の他の油路に接続されていても良い。ただし、上記実施形態とすることで、単一の規制手段９２のみで左右一対の駆動シリンダ両方のピーク圧の抑制を行うことができる。

コンクリートポンプ Ｐ
ポンプシリンダ ２１、２２
駆動シリンダ ２３、２４
制御装置 ３４ｄ
油圧ポンプ ４
供給油路 ６
規制手段 ９２
方向制御弁 ９２ａ
電磁切換弁 ９２ｂ
アキュムレータ ９３

Claims (1)

1. 油圧ポンプから吐出された圧力油により作動可能な駆動シリンダと、
   前記駆動シリンダと連結されるポンプシリンダとを備え、
   駆動シリンダの伸長駆動によりポンプシリンダが作動して生コンクリートを圧送するようにしたピストン式コンクリートポンプにおいて、
   油圧ポンプと駆動シリンダとをつなぐ供給油路の中間部に接続されるアキュムレータと、
   前記アキュムレータと前記供給油路との間に設けられ、供給油路からアキュムレータへの圧力油の流入を規制可能な規制手段とを備え、
   前記規制手段は、
   制御油室を有する方向制御弁と、
   切替弁とを備え、
   前記方向制御弁の制御油室は前記供給油路と接続され、前記切替弁は前記供給油路と前記方向制御弁の制御油室との連通を遮断可能とし、
   前記駆動シリンダが後退し始めてから所定時間経過するまで前記供給油路と前記方向制御弁の制御油室との連通を遮断することで制御油室内の油を保持する
   ことを特徴とするピストン式コンクリートポンプ。

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