JPH0379155B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、旋回可能であり、少なくとも１個の
油圧駆動装置によつて可動し、また往復作動ピス
トンを有する油圧ハンマーを備えたジブアームを
有する掘削機本体を備えた砕岩機に関し、更に詳
述すれば、そのアームにブームを有し、このブー
ムの端部に設けられた油圧ハンマーが作動ピスト
ンのピストン行程を変更するための調節手段を含
んでおり、アームを作動させるための油圧シリン
ダーの圧力及びビームを作動させるための油圧シ
リンダーの圧力が調節手段の制御に使用され、岩
石に対する鑿の穂先の押圧力が大になるほど打撃
頻度は小になり、１回あたりの打撃エネルギーが
大となるように構成された砕岩機に関する。

従来の砕岩機はその旋回可能なアームにやはり
旋回可能なブームを装着した掘削機にて構成され
る。ブーム端部にとりつけられた油圧ハンマーが
鑿の穂先を作業対象岩石に打ち込む。鑿の穂先を
岩石に押圧するために必要な接触圧力はアームお
よびビームの油圧駆動装置によつて発生される。

その結果、油圧ハンマーの打撃挙動は岩石の種
類によつて著しく異なる。種々の種類の岩石に対
する最も効果的な破壊及び最高の作業能力は油圧
ハンマーの打撃頻度を変えることにより達成され
るといつてよい。最大の砕岩効果を発揮するため
に、異なる打撃頻度と異なる１回あたりの打撃エ
ネルギーを岩石の硬度や抵抗に応じて用いる。従
来の砕岩機において打撃頻度及び１回あたりの打
撃エネルギーを変えるには、油圧ハンマーを手動
で調節しなければならない。このことは煩瑣であ
り、不注意もしくは無知のためにしばしばなおざ
りにされる。

公知の砕岩機のもう１つの欠点としては、傾斜
した岩石面を作業対象とする場合に、直接に最大
の打撃エネルギーで、しかも、比較的低い打撃頻
度で操作が行われると鑿の穂先がすべることがあ
る。鑿の穂先は岩石に対して支えがないので、鑿
の穂先の打撃力は失なわれてしまうであろう。

実質的にその作業能力を増大することによつて
上記の型の砕岩機を供給することが本発明の目的
である。

上記の問題を解決するために、本発明では、油
圧ハンマーに作動ピストンの行程を変えるための
調節手段を含ませると共に、調節手段用の制御圧
力はジブアームの油圧駆動装置の圧力から引き出
す。

本発明の砕岩機においては、鑿が岩石に押圧さ
れる押圧力に応じて油圧ハンマーのピストン行程
が自動的に変化される。押圧力が低い場合には油
圧ハンマーの作動ピストン行程も同様に小さく、
その結果、作動ピストンの行程に対して１回あた
りの打撃エネルギーは小さくなり、打撃頻度は高
くなる。押圧力が増大すると、調節手段によつて
作動ピストン行程が増大され、頻度が低く、１回
あたりの打撃エネルギーの高い打撃が行われる。
このようにして、操縦者は、油圧ハンマーを直接
操作することを必要とせずに押圧力の個別制御に
よつて油圧ハンマーの性能を変えることが可能と
なるであろう。もし岩石が油圧ハンマーの打撃に
よつて迅速に破砕されるならば、生ずる押圧力は
もちろん低いので、使用される打撃頻度は自動的
に高くなるであろう。もし岩石の抵抗が高けれ
ば、自動的に押圧力は高くなり、打撃頻度は低く
なるであろう。

傾斜した岩石面に鑿の穂先が当てられると、低
い押圧力で操作できるので、油圧ハンマーが高い
打撃頻度と低い１回あたりの打撃エネルギーで岩
石を「つつく」状態となり、その後の強力な押圧
及び打撃に対する出発点を作り出す。従つて、打
撃があまりにも強すぎる結果として鑿の穂先が傾
斜した岩石表面からすべり落ちるということは回
避される。

本発明は、特に、本体がアームの他に、第１油
圧駆動装置によつて移動可能なアームの外端に枢
軸的に取りつけられたブームを含んでいるような
砕岩機に使用することができる。このためには、
アームを作動させる第１の油圧駆動装置の圧力と
ブームをアームに対して作動させる第２の油圧駆
動装置の圧力が調節手段の制御圧力を発生するた
めに共通して使用される。上記の２つの圧力のう
ちの高い方が制御圧力として使用されて、２つの
油圧駆動装置のうちのいずれに操縦者の操作によ
つて高い方の圧力を加えるという事実とは無関係
に油圧ハンマーの打撃頻度を自動的に変えるので
ある。

第１及び第２の油圧駆動装置の圧力は、調節手
段にその出力が接続されている一方バルブ手段
（シヤトル弁）の入力に供給するのがよい。その
入力に存在する２つの圧力のうちの高い方が一方
バルブ手段（シヤトル弁）によつて出力へ導かれ
る。本発明の具体的実施例によると、少なくとも
１つの油圧駆動装置の圧力を調節リミツトバルブ
によつて制限してもよい。このリミツトバルブは
操縦者が設定し、それによつて、本体の操作にか
かわりなく油圧駆動装置の圧力が一定の値を超え
ないことが保証される。このように、限界値を調
節することによつて、ある特定の種類の岩石を加
工するために使用されるべき圧力を予め定め、最
大砕岩効果を得ることができる。個々の押圧力が
最大になるように油圧駆動装置を操作することだ
けが操縦者に残された仕事になる。このような砕
岩機は使用される本体の運転作動圧力に無関係で
あり、したがつて、主装置の圧力に関係なく油圧
ハンマーの打撃頻度を設定できる。

一般に、掘削機の油圧駆動装置は油圧シリンダ
ーを備えている。調節手段の制御には油圧シリン
ダーを押し下げるための圧力が作用しているシリ
ンダー室の圧力を使用するのがよい。

本発明の具体的実施例を図面を参照して以下に
より詳細に説明する。

第１図は本発明に係る砕岩機の側面図である。
図示した砕岩機は、本実施例では、クローラを装
備した掘削車１０にて構成されている。掘削車１
０のアーム１１は垂直軸１２にて枢支され、その
長さのほぼ中央で折曲げられている。図面では１
個のアームだけが示されているが、横支柱によつ
て接続された平行な２本のアームを設けてもよ
い。アーム１１、すなわち、垂直旋回体の運動は
掘削車１０に軸支され、そのピストンロツドが継
手１４を介してアーム１１の長さの中央部に接続
された少なくとも１つの油圧シリンダー１３によ
つて行われる。

アーム１１の外端には、もう１つの継手１５を
介してブーム１７が備えられている。このブーム
１７は、その短い方の第１のレバーアームが、継
手６７を介してアーム１１に保持された油圧シリ
ンダー１６のピストンロツドに支持されているダ
ブルアームレバーである。ブーム１７の長い方の
第２のレバーアームはアーム１１の前方にあり、
その外端には継手６８を介して油圧ハンマー１８
の後端が取付けられている。この油圧ハンマー１
８の後端には、ガイドロツド２０の一端に係合す
る第２の継手１９が存在し、ガイドロツド２０の
他端は継手２３を介してブーム１７に支持されて
いる。更に継手２１は、継手２５を介してブーム
１７に接続された第３の油圧シリンダー２４のピ
ストンロツドに係合し、継手６８のまわりに油圧
ハンマー１８を旋回させるように取付けられてい
る。この油圧シリンダー２４の役目は油圧ハンマ
ー１８をアライメントするだけであり、ほとんど
何らの押圧力も発生しない。

油圧ハンマー１８の前端に固定された鑿２６が
ハンマーピストンの打撃を受けて鑿の穂先２７を
岩石に打ち込む。通常の運転状態においては、油
圧ハンマー１８の姿勢は第１図に示す如くであ
り、鑿２６の穂先２７はほぼ垂直に延出されて岩
石に作用する。しかしながら、油圧ハンマー１８
を旋回させて斜め方向、もしくは水平方向とする
ことが可能である。

掘削車１０から200バール程度の油圧が帰り管
２９により無圧タンクに接続されている油圧ハン
マー１８へ油圧管２８を介して供給される。

第２図は油圧ハンマー１８の説明図、第３図は
掘削機の２つの油圧駆動装置の圧力に従つて油圧
ハンマーの打撃数を制御するためのシステムの油
圧回路及び油圧ハンマー調節手段の縦断面図、第
４図は第３図の−に沿つて切断した調節手段
の断面図であり、油圧管２８が接続されていて圧
力の短時間変動を補償する役割を果たすガス圧力
だめ３０を含んでいる。

油圧ハンマー１８は、その中を作動ピストン３
３が移動し得る作動シリンダー３２を含んでい
る。作動ピストン３３の一端が鑿２６の油圧ハン
マー１８のハウジング内に突出した後端に衝突し
て打ち当たる。作動ピストン３３は軸方向に隔た
つた２つの大径部３４，３５を有している。前方
の大径部３４の前端側では、油圧管２８に常時接
続されている導管３６を介して一定の全圧が作動
シリンダー３２の前端の環状溝３７へ送られてい
る。後方の大径部３５の後端は導管３８を介して
油圧管２８及び帰り管２９と交互に接続される。
作動シリンダー３２の中央部には、両大径部３４
と３５との間の部分及び帰り管２９に常時連通さ
れている導管３９の終端が位置している。作動シ
リンダー３２に終端を有する多数の制御孔４０，
４０…が調節手段４１に接続されている。この調
節手段４１からは、その内部で制御スライダー４
４が移動可能な制御シリンダー４３内へ制御管４
２が延出している。制御管４２内の圧力により、
導管３８を油圧管２８と帰り管２９へ交互に接続
する役割を果たす制御スライダー４４が作動ピス
トン３３の位置に応じて移動する。

第２図は戻り行程の開始時点における作動ピス
トン３３の位置を示している。前方の大径部３４
の後部の肩部により、いくつかの制御孔４０，４
０…が解放されて、作動ピストン３３の小径の中
央部分を介して漏れ管３９に接続されている。そ
の結果として、制御スライダー４４は導管３０と
帰り管２９とを接続するような位置へ押し込まれ
る。前方の大径部３４の前部の環状面に作用する
圧力によつて作動ピストン３３は戻される。前方
の大径部３４の前部の環状肩部４５が第１の制御
孔４０を解放するやいなや、制御管４２が環状溝
３７中に存在する高圧に接続され、それによつ
て、制御スライダー４４を他方の端部位置へ切り
換える。制御スライダー４４が上述の他方の端部
位置（図示せず）にある時は、導管３８が油圧管
２８に接続されているので、後方の大径部３５の
後端面に圧力が加わるようになる。前方の大径部
３４の前部環状面４５よりも大きい上記端面（後
方の大径部３５の後端面）には継続して高圧が加
えられていて、作動ピストン３３は鑿２６に衝突
するまで鑿２６に向かつて加速される。以後、上
述の操作が反復される。

戻り行程の高さは、調節手段４１によつていく
つかの制御孔４０が閉じられ、その結果、作動ピ
ストン３３の戻り行程中において制御管４２に作
動シリンダー３２の前端からの圧力が加えられて
管３８の圧力が逆になつているタイミングを変え
させることにより変更される。実際に、前方の大
径部３４の長さは、総ての制御孔４０が開いてい
る場合においても前方の大径部３４によつて閉鎖
されることがないように制御孔４０，４０…の配
列域の長さよりも大である。

制御シリンダー４３及び制御スライダー４４の
設計は公知であるので詳細な説明は省略する。

調節手段４１は中空の可動性制御スリーブ４７
を収容するシリンダー４６からなる。シリンダー
４６の一端側に保持されたバネ４８が制御スリー
ブを他端側に押圧している。

制御スリーブ４７の長手方向溝４９が孔５０に
接続されている。制御スリーブ４７がどの位置に
あつても、上記長手方向溝４９は無圧タンク５７
との接続部５１の範囲内にあるので、制御スリー
ブ４７の内部は孔５０を介して確実に無圧状態に
ある。バネ４８に押し付けられている制御スリー
ブ４７の環状肩部５２は圧力接続部５３に接続さ
れた制御シリンダー４６の環状室の境界を構成す
る。もし環状肩部５２に作用する油圧がバネ４８
の力を超えると、制御スリーブ４７は第３図上で
次第に左の方へ移動する。

シリンダー４６は、その各々が作動シリンダー
３２の制御孔４０，４０…のうちの１つとつなが
つている横孔５５を含んでいる。従つて、各孔５
５が各制御孔４０の延長部を形成する。制御スラ
イダー４４が他の位置にある時に孔５５を相互接
続させるために、制御スリーブ４７に設けられた
広い環状溝５４が総ての孔５５，５５…全体に拡
げられている。最後部の制御孔４０ａは常時制御
管４２に接続されていて、全制御孔４０，４０…
が溝５４を介して制御管４２に接続されているの
で、環状肩部４５が第１の制御孔４０ｂを離れた
時には、制御管４２内の圧力は既に逆転してい
る。もし制御スリーブ４７が静止している（第３
図の状態で）なら、換言すれば、圧力接続部５３
における圧力がバネ４８の力を克服するに足るほ
どに高くはないならば、作動ピストン３３は行程
の短い打撃を高頻度で行う。

圧力接続部５３における圧力が増大すると、制
御スリーブ４７が第３図上で移動し、その結果、
制御孔４０，４０…もしくは孔５５，５５…のう
ちのいくつかが制御スリーブ４７によつて閉鎖さ
れる。換言すれば、制御管４２内における圧力の
逆転は環状肩部４５が制御孔４０ｂを通過するこ
とによつて起こるのではなく（何故なら、制御孔
４０ｂは閉じている）、作動ピストン３３の行程
が高い時にのみ起こる。

連続的な行程の変換を確実ならしめるために、
平行な孔５５，５５…並びにそれに組み合わされ
た制御孔４０，４０…を作動シリンダー３２の長
手方向に対して横方向に互いに段ちがいに配列す
る。その結果、上記各孔５５と４０それぞれが環
状肩部４５により作動ピストン３３の長手方向に
継続して移動されている間はこれらは直接連通す
ることはない。制御孔４０上を環状肩部４５が移
動する時、環状肩部４５は作動ピストン３３の円
周方向に片寄らされている制御孔４０，４０…の
内の一つの範囲内に存在し続ける。

タンク５７との接続部５１は帰り管５６を介し
てタンク５７に接続されている。圧力接続部５３
は導管５８を介してシヤトル弁（一方バルブ手
段）５９の出力ポートに接続されている。シヤト
ル弁５９の一つの入力ポートにおいて各ピストン
の退入に伴つて圧力が加わる油圧シリンダー１３
のシリンダー室１３ｂが管６０を介して接続され
ている。シヤトル弁５９のもう一つの入力ポート
には、ピストンロツドの進出につれて圧力が加え
られる油圧シリンダーのシリンダー室１６ａが導
管６１を介して接続されている。シヤトル弁５９
は、導管６０又は６１の圧力を、その中の圧力の
方が一層高い導管５８へ送る複式逆止弁にて構成
されている。このより高圧の圧力により、調節手
段４１内の制御スリーブ４７が調節され、それに
応じて油圧ハンマー１８の打撃頻度が変更され
る。

管６２ａ又は６２ｂを介して、シリンダー室１
３ａ及び１３ｂが、油圧シリンダー１３のピスト
ンロツドの進出・退入が操縦者により手動で操作
し得る逆転弁（図示せず）に接続されている。更
に管６３ａ又は６３ｂを介してシリンダー室１６
ａ及び１６ｂが、前述同様手動で操作し得るもう
１つの逆転弁（図示せず）に接続されている。

管６０及び６２ｂは可変圧力安全弁６４を介し
てタンク５７に接続され、管６１及び６３ｂもま
た可変圧力安全弁６５を介してタンク５７に接続
されている。圧力安全弁６４及び６５は、油圧シ
リンダー１３及び１６に対する最高圧力である
250バール、200バール、150バールなどの圧力に
設定することができる。基本的には、両油圧シリ
ンダー１３及び１６に対して圧力安全弁を１個だ
け設けることも可能であるが、もし両油圧シリン
ダー１３，１６の直径が異なつている場合には、
別々に圧力安全弁を設けるのが適当である。

調節手段４１の制御には、油圧シリンダー１３
のシリンダー室ｂ１３ｂの圧力及び油圧シリンダ
ー１６のシリンダー室１６ａの圧力が使用される
が、これは、上記２つのシリンダー室１３ｂ及び
１６ａ内の圧力が油圧シリンダー１８を押し下げ
る方向に作用しているからである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであり、第１
図は本発明に係る砕岩機の側面図、第２図は油圧
ハンマーの動作説明図、第３図は掘削機の２つの
油圧駆動装置の圧力に従つて油圧ハンマーの打撃
数を制御するためのシステムの油圧回路及び油圧
ハンマー調節手段の縦断面図、第４図は第３図の
−に沿つて切断した調節手段の断面図であ
る。 １１……アーム、１３，１６……油圧駆動装置
（油圧シリンダ）、１３ｂ，１６ａ……シリンダー
室、１７……ブーム、１８……油圧ハンマー、３
３……作動ピストン、４１……調節手段、６４，
６５……可変リミツトバルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも１つの油圧駆動装置１３により作
   動可能であつて旋回可能に配され、往復作動ピス
   トン３３を含む油圧ハンマー１８を備えた一本の
   ジブアーム１１，１７を有する掘削機本体を備え
   た砕岩機において、 前記油圧ハンマー１８はその作動ピストンの行
   程を変更するための調節手段４１を有し、 この調節手段４１のための制御圧力が前記ジブ
   アーム１１，１７の前記油圧駆動装置１３から引
   き出されるべくなしたことを特徴とする砕岩機。 ２ 前記油圧ハンマー１８は、第１の油圧駆動装
   置１３により作動可能なアーム１１の端部に傾斜
   可能に取り付けられて第２の油圧駆動装置１６に
   より前記アーム１１に対して動作可能なブーム１
   ７に備えられ、 前記第１又は第２の油圧駆動装置１３，１６の
   圧力の内高圧の方が制御圧力として前記調節手段
   ４１に供給されるべくなした特許請求の範囲第１
   項記載の砕岩機。 ３ 前記第１及び第２の油圧駆動装置１３，１６
   の圧力が、その出力を前記調節手段４１に接続さ
   れた一方バルブ手段の入力に供給されるべくなし
   た特許請求の範囲第２項記載の砕岩機。 ４ 前記第１又は第２の油圧駆動装置１３，１６
   の圧力が可変リミツトバルブ６４，６５にて制限
   されるべくなした特許請求の範囲第１、２又は３
   項記載の砕岩機。 ５ 前記第１の油圧駆動装置１３及び／又は第２
   の油圧駆動装置１６は油圧シリンダーにて構成さ
   れ、 前記調節手段４１の制御のために、前記油圧ハ
   ンマー１８を押し下げるべく圧力が加えられたシ
   リンダー室１３ｂ，１６ａの圧力が使用されるべ
   くなした特許請求の範囲第１、２、３又は４項記
   載の砕岩機。 ６ アーム１１を作動するための前記第１の油圧
   シリンダー１３においては、ピストンロツドを進
   出させるために圧力が使用される一方、前記第２
   の油圧シリンダー１６においては、ブーム１７を
   作動させるために圧力が使用されるべくなした特
   許請求の範囲第５項記載の砕岩機。