(57)【要約】【課題】スイベルジョイントおよび配管で生じる圧力損失を小さくして、破砕アームの応答性の向上を図る。【解決手段】スイベルジョイント２１のアウターケース３２、ローター３３のロッド側ポート３２Ｒ、３３Ｒ同士、ヘッド側ポート３２Ｈ、３３Ｈ同士を連結するためのロッド側、ヘッド側軸方向通路４２Ｒ、４２Ｈを形成するにあたり、ロッド側軸方向通路４２Ｒはローター３３の軸芯部に形成する一方、ヘッド側軸方向通路４２Ｈはロッド側軸方向通路４２Ｒの外周側に環状に形成した。さらに、破砕アーム１９Ａ、１９Ｂを開閉する開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂの駆動回路に差動回路２７を設けると共に、該差動回路２７を構成するカウンタバランス弁２８及びパイロットチェック弁２９が組込まれた差動回路バルブブロック２２を、スイベルジョイント２１のローター３３に直付けした。【選択図】図４
2010196353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のアウターケースと、該アウターケースに軸回り方向相対回転自在に嵌合されるローターと、アウターケースに形成されて油の出入口となるアウターケース第一、第二ポートと、ローターに形成されて油の出入口となるローター第一、第二ポートと、これらアウターケース、ローターの第一ポート同士、第二ポート同士をそれぞれ連結する第一、第二連結油路とを備えてなるスイベルジョイントにおいて、前記第一、第二連結通路は、ローターの外周面部に形成されてアウターケース第一、第二ポートに連通する第一、第二環状溝と、該第一、第二環状溝とローター第一、第二ポートとを連通するべくローターに軸方向を向く状態で形成される第一、第二軸方向通路とを有すると共に、第一軸方向通路はローターの軸芯部に形成される一方、第二軸方向通路は第一軸方向通路の外周側に環状に形成されることを特徴とするスイベルジョイント。
【請求項２】
ローターは、軸芯部に第一軸方向通路が形成される内側ローターと、該内側ローターの外周側に一体的に組付けられる外側ローターとを用いて構成されると共に、第二軸方向通路は、内側ローターの外周面部と外側ローターの内周面部との間に形成されることを特徴とする請求項１に記載のスイベルジョイント。
【請求項３】
作業腕の先端部に装着され、且つ、開閉自在な破砕アーム及び該破砕アームを開閉する油圧シリンダを備えたボディと、該ボディを作業腕に対して回転せしめる回転装置とを具備する破砕機において、該破砕機に前記請求項１または２に記載のスイベルジョイントを設け、該スイベルジョイントを経由して前記油圧シリンダへの油の給排を行なうように構成したことを特徴とするスイベルジョイントを設けた破砕機の油圧装置。
【請求項４】
油圧シリンダの駆動回路に、低負荷状態での破砕アームの閉作動を増速させるための差動回路を設けると共に、該差動回路を構成するバルブが組込まれた差動回路バルブブロックを、スイベルジョイントのローターに直付けしたことを特徴とする請求項３に記載のスイベルジョイントを設けた破砕機の油圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管同士を相対回転自在に接続するためのスイベルジョイント及び該スイベルジョイントを設けた破砕機の油圧装置の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ビル等の建物や構築物等を解体するための解体作業機として、作業腕の先端部に、鉄やコンクリート等を破砕する破砕機を装着したものが知られているが、この様な破砕機のなかには、開閉自在な破砕アームと該破砕アームを開閉する油圧シリンダを備えると共に、破砕アームを作業腕に対して回転できるように構成したものがある。このものにおいて、前記破砕アームを開閉する油圧シリンダへの圧油の給排は、通常、破砕機の回転中心部に設けられるスイベルジョイントを経由して行なわれることになるが、該スイベルジョイントとしては、従来、筒状のアウターケースにローターを軸回り方向相対回転自在に嵌合すると共に、該ローターに、アウターケース側のポートとローター側のポートと連結するべく、ローターの軸方向を向く二本の円筒状の連結通路を形成したものが用いられていた（例えば、特許文献１参照。）。
さらに、前記破砕機において、被破砕物を挟んでいない低負荷状態での破砕アームの閉作動を増速させるべく、破砕アームを開閉する油圧シリンダの駆動回路に、低負荷時における油圧シリンダの作動速度を高負荷時よりも高速にする差動回路（増速回路）を設ける場合があるが、該差動回路を構成するバルブユニットは、従来、前記油圧シリンダと共に破砕機に搭載されていた（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公平６−４８０５７号公報
【特許文献２】特開平７−２５９１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、スイベルジョイントで生じる圧力損失を小さくするためには、アウターケース側のポートとローター側のポートとを連結するべくローターに形成される連結通路の断面積をなるべく大きくすることが要求されるが、前述したような破砕機に設けられるスイベルジョイントは、破砕機の限られたスペース内に設置されるため小型の方が好ましいうえ、特許文献１のように、ローターの軸方向を向く二本の円筒状の連結通路が形成されたスイベルジョイントでは、ローターの断面積に占める連結通路の断面積がどうしても小さくなってしまい、圧力損失を小さくすることが難しいという問題がある。
さらに、作業腕に対して回転自在な破砕機に、前記特許文献２に示されるように差動回路を構成するバルブユニットを搭載する場合、破砕アームを開閉する油圧シリンダには、スイベルジョイントからバルブユニットを経て油圧シリンダに至るように配された配管を経由して圧油の給排がなされることになるが、この場合、前記配管は、破砕機のボディ内の狭いスペースに配されるため、配管径が細く、且つ、全体として配管の長さが長くなる。而して、前述したスイベルジョイントだけでなく、配管においても圧力損失が大きくなって、破砕アームの応答速度が遅くなり作業性に劣るうえ、動力損失も大きくなって燃費向上の妨げになるという問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、筒状のアウターケースと、該アウターケースに軸回り方向相対回転自在に嵌合されるローターと、アウターケースに形成されて油の出入口となるアウターケース第一、第二ポートと、ローターに形成されて油の出入口となるローター第一、第二ポートと、これらアウターケース、ローターの第一ポート同士、第二ポート同士をそれぞれ連結する第一、第二連結油路とを備えてなるスイベルジョイントにおいて、前記第一、第二連結通路は、ローターの外周面部に形成されてアウターケース第一、第二ポートに連通する第一、第二環状溝と、該第一、第二環状溝とローター第一、第二ポートとを連通するべくローターに軸方向を向く状態で形成される第一、第二軸方向通路とを有すると共に、第一軸方向通路はローターの軸芯部に形成される一方、第二軸方向通路は第一軸方向通路の外周側に環状に形成されることを特徴とするスイベルジョイントである。
請求項２の発明は、ローターは、軸芯部に第一軸方向通路が形成される内側ローターと、該内側ローターの外周側に一体的に組付けられる外側ローターとを用いて構成されると共に、第二軸方向通路は、内側ローターの外周面部と外側ローターの内周面部との間に形成されることを特徴とする請求項１に記載のスイベルジョイントである。
請求項３の発明は、作業腕の先端部に装着され、且つ、開閉自在な破砕アーム及び該破砕アームを開閉する油圧シリンダを備えたボディと、該ボディを作業腕に対して回転せしめる回転装置とを具備する破砕機において、該破砕機に前記請求項１または２に記載のスイベルジョイントを設け、該スイベルジョイントを経由して前記油圧シリンダへの油の給排を行なうように構成したことを特徴とするスイベルジョイントを設けた破砕機の油圧装置である。
請求項４の発明は、油圧シリンダの駆動回路に、低負荷状態での破砕アームの閉作動を増速させるための差動回路を設けると共に、該差動回路を構成するバルブが組込まれた差動回路バルブブロックを、スイベルジョイントのローターに直付けしたことを特徴とする請求項３に記載のスイベルジョイントを設けた破砕機の油圧装置である。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明とすることにより、ローターの断面積に占めるロッド側、ヘッド側軸方向通路の断面積を可及的に大きくすることができて、スイベルジョイントにおける圧力損失が小さくなり、而して、該スイベルジョイントを経由して圧油供給される油圧機器の応答速度を速くすることができて、作業効率の向上に大きく貢献できる。さらに、スイベルジョイントの圧力損失が小さくなることで動力損失も低下することになり、燃費向上にも寄与できる。
請求項２の発明とすることにより、ローターに環状の第二軸方向通路を容易に形成することができて、製作コストの抑制に寄与できる。
請求項３の発明とすることにより、破砕機に設けられるスイベルジョイントの圧力損失を小さくすることができ、而して、破砕アームの応答速度が速くなって、効率良く破砕作業を行なうことができる。
請求項４の発明とすることにより、スイベルジョイントから差動回路バルブブロックに至る配管をなくすことができて、配管数を削減することができると共に、破砕機内の配管スペースに余裕が生じて、差動回路バルブブロックから油圧シリンダに至る配管の配設が容易になるうえ、該配管の径を太くすることができる。而して、破砕機に配設される配管で発生する圧力損失を大幅に低下させることができて、破砕アームの応答性向上が図れると共に、燃費向上を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】解体作業機の全体図である。
【図２】破砕機を示す図である。
【図３】破砕機の油圧回路図である。
【図４】スイベルジョイント及び差動回路バルブブロックを示す図である。
【図５】図４のＸ−Ｘ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１は破砕機２が装着された解体作業機であって、該解体作業機１の機体本体は、クローラ式の下部走行体３、該下部走行体３に旋回自在に支持される上部旋回体４とから構成されると共に、該上部旋回体４には、屈曲自在な作業腕５の基端部が取付支持されている。該作業腕５は、本実施の形態では、基端部が上部旋回体４に上下方向揺動自在に支持されるブーム６と、該ブーム６の先端部に上下方向揺動自在に支持される第一アーム７と、該第一アーム７の先端部に上下方向揺動自在に支持される第二アーム８とを用いて構成されており、そして、該作業腕５の最も先端側に位置する第二アーム８の先端部に、前記破砕機２が揺動自在に装着されている。尚、図中、９、１０、１１、１２は、前記ブーム６、第一アーム７、第二アーム８、破砕機２をそれぞれ揺動せしめるべく伸縮作動するブーム用シリンダ、第一アーム用シリンダ、第二アーム用シリンダ、アタッチメント用シリンダである。
【０００９】
前記破砕機２は、図２に示す如く、作業腕５の先端部（第二アーム８の先端部）に揺動自在に取付けられる取付ブラケット１４、該取付ブラケット１４に旋回ベアリング１５を介して回転自在に取付けられるボディ１６、該ボディ１６を回転せしめる旋回用モータ１７、ボディ１６にピン軸１８Ａ、１８Ｂを介して開閉揺動自在に支持される一対の破砕アーム１９Ａ、１９Ｂ、該破砕アーム１９Ａ、１９Ｂをそれぞれ開閉させるべく伸縮作動する一対の開閉用シリンダ（本発明の油圧シリンダに相当する）２０Ａ、２０Ｂ、該開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂへの油給排路に配されるスイベルジョイント２１、該スイベルジョイント２１に直付けされる後述の差動回路バルブブロック２２等を用いて構成されている。そして、前記旋回用モータ１７を駆動せしめてボディ１６を回転させることで、作業腕５に対する破砕アーム１９Ａ、１９Ｂの向きを調整することができるようになっていると共に、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂを伸縮せしめて破砕アーム１９Ａ、１９Ｂを開閉させることで、該破砕アーム１９Ａ、１９Ｂにより鉄やコンクリート等を破砕することができるようになっている。尚、前記旋回ベアリング１５及び旋回用モータ１７は、本発明の回転装置を構成する。
【００１０】
次いで、前記破砕機２の駆動回路について、図３に基づいて説明する。図３において、Ａは機体本体（上部旋回体３）に搭載される部分の回路であって、該回路Ａには、エンジンＥにより駆動される油圧ポンプ２３、油タンク２４、破砕機回転用操作具（図示せず）の操作に基づいて旋回用モータ１７への油給排制御を行なう破砕機旋回用コントロールバルブ２５、破砕アーム用操作具（図示せず）の操作に基づいて開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂへの油給排制御を行なう後述の破砕アーム用コントロールバルブ２６等が設けられている。
【００１１】
さらに、図３において、Ｂは破砕機６に搭載される部分の回路であって、該回路Ｂには、前記旋回用モータ１７、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂ、スイベルジョイント２１、差動回路２７等が設けられているが、該差動回路２７は、後述するように、カウンタバランス弁２８とパイロットチェック弁２９とを用いて構成されていると共に、これらカウンタバランス弁２８とパイロットチェック弁２９とは、差動回路バルブブロック２２に組込まれている。尚、前記開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂは、ヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨへの油供給、及びロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲからの油排出で伸長して破砕アーム１９Ａ、１９Ｂを閉作動せしめる一方、ロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲへの油供給、及びヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨからの油排出で縮小して破砕アーム１９Ａ、１９Ｂを開作動せしめるように構成されている。また、図３中、３０Ａ、３０Ｂは旋回用モータ１７のオーバーロードリリーフ弁である。
【００１２】
ここで、前記破砕アーム用コントロールバルブ２６は、破砕アーム用操作具の操作に基づいて切換わる三位置切換弁であって、油圧ポンプ２３に接続されるポンプポート２６Ｐと、油タンク２４に接続されるタンクポート２６Ｔと、後述するスイベルジョイント２１のアウターケースロッド側、ヘッド側ポート３２Ｒ、３２Ｈにそれぞれ接続されるコントロールバルブロッド側、ヘッド側ポート２６Ｒ、２６Ｈとを有している。そして、破砕アーム用操作具が操作されていない状態では、上記各ポート２６Ｐ、２６Ｔ、２６Ｒ、２６Ｈを閉じる中立位置Ｎに位置しているが、破砕アーム用操作具が開側に操作されることに基づいて、油圧ポンプ２３の圧油を前記スイベルジョイント２１のアウターケースロッド側ポート３２Ｒに供給する一方、アウターケースヘッド側ポート３２Ｈから流入する油を油タンク２４に排出する開側位置Ｘに切換り、また、破砕アーム用操作具が閉側に操作されることに基づいて、油圧ポンプ２３の圧油をスイベルジョイント２１のアウターケースヘッド側ポート３２Ｈに供給する一方、アウターケースロッド側ポート３２Ｒから流入する油を油タンク２４に排出する閉側位置Ｙに切換るように構成されている。
【００１３】
一方、前記スイベルジョイント２１は、上部旋回体４側に設けられる破砕アーム用コントロールバルブ２６に接続される配管と、破砕機２側に設けられる開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂに接続される配管とを相対回転自在に接続するものであるが、該スイベルジョイント２１には、図４に示すように、差動回路２７を構成するカウンタバランス弁２８とパイロットチェック弁２９とが組込まれた差動回路バルブブロック２２が一体的に組付けられている、つまり、直付けされている。
【００１４】
前記スイベルジョイント２１及び差動回路バルブブロック２２について、前記図３、図４及び図５に基づいて説明するが、以下の説明における上下方向は、便宜上のものであって、スイベルジョイント２１の軸方向一端側を上とし、軸方向他端側を下としている。
【００１５】
扨、スイベルジョイント２１は、筒状のアウターケース３２と、該アウターケース３２の筒内部に軸回り方向相対回転自在に嵌合されるローター３３とから構成されているが、該ローター３３の下側半部は、アウターケース３２の筒内部から下方に突出している。そして、前記アウターケース３２の外周面部に形成されたフランジ部３２ａは、取付ブラケット１４側に固着された上板３４にボルト３５止めされる一方、ローター３３の下側半部の外周面部に形成されたフランジ部３３ａは、ボディ１６側に固着された下板３６にボルト３７止めされるように構成されている。尚、前記ローター３３は、後述するように、内側ローター３３Ａと外側ローター３３Ｂとをネジ締結３３ｂにより一体化して形成されている。
【００１６】
さらに、前記アウターケース３２には、前記破砕アーム用コントロールバルブ２６のコントロールバルブロッド側、ヘッド側ポート２６Ｒ、２６Ｈにそれぞれ接続されるアウターケースロッド側、ヘッド側ポート（本発明のアウターケース第一、第二ポートに相当する）３２Ｒ、３２Ｈが、アウターケース３２の外周面部から筒内部に貫通する状態で形成されている。
【００１７】
一方、ローター３３の下側半部は、前述したように、アウターケース３２の筒内部から下方に突出しているが、該ローター３３の下側半部の外周面部には、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨに接続されるローターヘッド側ポート（本発明のローター第二ポートに相当する）３３Ｈが形成されている。また、ローター３３の下端部には、後述する差動回路バルブブロック２２に形成のブロックロッド側ジョイント接続用ポート２２Ｒｊに連通するローターロッド側ポート（本発明のローター第一ポートに相当する）３３Ｒが形成されている。
【００１８】
さらに、ローター３３には、前記アウターケース３２とローター３３のロッド側ポート３２Ｒ、３３Ｒ同士、ヘッド側ポート３２Ｈ、３３Ｈ同士をそれぞれ連結するロッド側、ヘッド側連結油路（本発明の第一、第二連結油路に相当する）４０Ｒ、４０Ｈが形成されている。
【００１９】
前記ロッド側、ヘッド側連結油路４０Ｒ、４０Ｈは、ローター３３の上側半部の外周面部に形成されてアウターケースロッド側、ヘッド側ポート３２Ｒ、３２Ｈにそれぞれ連通するロッド側、ヘッド側環状溝（本発明の第一、第二環状溝に相当する）４１Ｒ、４１Ｈと、該ロッド側、ヘッド側環状溝４１Ｒ、４１Ｈとローターロッド側、ヘッド側ポート３３Ｒ、３３Ｈとを連結するべくローター３３に軸方向を向く状態で形成されるロッド側、ヘッド側軸方向通路（本発明の第一、第二軸方向通路に相当する）４２Ｒ、４２Ｈとを有していると共に、ロッド側軸方向通路４２Ｒは円筒状の通路であって、ローター３３の軸芯部に形成される一方、ヘッド側軸方向通路４２Ｈは環状の通路であって、前記ロッド側軸方向通路４２Ｒの外周側に形成されている（図４、図５参照）。
【００２０】
ここで、前記ローター３３は、内側ローター３３Ａと、該内側ローター３３Ａの外周側にネジ締結３３ｂにより一体的に組付けられる外側ローター３３Ｂとを用いて構成されている。そして、前記ロッド側軸方向通路４２Ｒは、内側ローター３３Ａの軸芯部に形成される一方、ヘッド側軸方向通路４２Ｈは、内側ローター３３Ａの外周面部と外側ローター３３Ｂの内周面部との間に形成されており、これによって、環状のヘッド側軸方向通路４２Ｈをローター３３に容易に形成することができるようになっている。
【００２１】
さらに、ローター３３の下端部には、カウンタバランス弁２８とパイロットチェック弁２９とが組込まれた差動回路バルブブロック２２が直付けされているが、該差動回路バルブブロック２２には、前記ローターロッド側ポート３３Ｒに連通するブロックロッド側ジョイント接続用ポート２２Ｒｊと、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲに接続されるブロックロッド側シリンダ接続用ポート２２Ｒｃと、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨに接続されるブロックヘッド側ポート２２Ｈとが形成されている。ここで、前記ブロックヘッド側ポート２２Ｈは、図４に示す如く、ローター３３に形成される差動回路用通路４４を経由して、前記ヘッド側軸方向通路４２Ｈ及びローターヘッド側ポート３３Ｈに連通し、該ローターヘッド側ポート３３Ｈを介して開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨに接続されている。
【００２２】
一方、前記差動回路バルブブロック２２に組込まれるカウンタバランス弁２８は、圧力制御弁４５とチェック弁４６とを用いて形成されているが、該チェック弁４６は、入力側が前記ブロックロッド側ジョイント接続用ポート２２Ｒｊに接続され、また、出力側が前記ブロックロッド側シリンダ接続用ポート２２Ｒｃに接続されていて、ブロックロッド側ジョイント接続用ポート２２Ｒｊからブロックロッド側シリンダ接続用ポート２２Ｒｃへの油の流れは許容するが、逆方向の流れは阻止するように構成されている。而して、このチェック弁４６によって、スイベルジョイント２１のローターロッド側ポート３３Ｒから開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲへの油の流れは許容されるが、逆方向の流れは阻止されるようになっている。
【００２３】
さらに、圧力制御弁４５は、入力側が前記ブロックロッド側シリンダ接続用ポート２２Ｒｃに接続され、出力側が前記ブロックロッド側ジョイント接続用ポート２２Ｒｊに接続されると共に、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨの圧力が入力される第一パイロットポート４５ａと、ロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲの圧力が入力される第二パイロットポート４５ｂとを有している。尚、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨの圧力は、ブロックヘッド側ポート２２Ｈ、及び差動回路バルブブロック２２に形成される圧力制御弁用パイロット油路４７を経由して第一パイロットポート４５ａに入力され、また、ロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲの圧力は、ブロックロッド側シリンダ接続用ポート２２Ｒｃを経由して第二パイロットポート４５ｂに入力されるようになっている。そして、上記圧力制御弁４５のポペットは、バネ４５ｃによって、ブロックロッド側シリンダ接続用ポート２２Ｒｃからブロックロッド側ジョイント接続用ポート２２Ｒｊに通じる弁路４５ｄを閉じる方向に押圧される一方、前記第一、第二パイロットポート４５ａ、４５ｂに入力される開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨの圧力、及びロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲの圧力によって、前記弁路４５ｄを開く方向に押圧されるように構成されている。而して、圧力制御弁４５は、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨ、ロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲの圧力が低い場合には、バネ４５ｃの押圧力によって弁路４５ｄを閉じることで、ブロックロッド側シリンダ接続用ポート２２Ｒｃからブロックロッド側ジョイント接続用ポート２２Ｒｊへの油の流れ、つまり、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲからスイベルジョイント２１のローターロッド側ポート３３Ｒへの油の流れを阻止する一方、ヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨ或いはロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲの圧力が高くなると、該高い圧力による押圧力がバネ４５ｃの押圧力に打ち勝つことにより弁路４５ｄを開いて、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲからスイベルジョイント２１のローターロッド側ポート３３Ｒへの油の流れを許容するようになっている。
【００２４】
一方、差動回路バルブブロック２２に組込まれるパイロットチェック弁２９は、入力側がブロックロッド側シリンダ接続用ポート２２Ｒｃを介して開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲに接続され、出力側がブロックヘッド側ポート２２Ｈを介して開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨに接続されると共に、パイロットチェック弁２９のポペットを閉側に押圧するパイロット圧が入力されるパイロットポート２９ａを有している。そして、該パイロットポート２９ａには、スイベルジョイント２１のローターロッド側ポート３３Ｒからブロックロッド側ジョイント接続用ポート２２Ｒｊへの供給圧力が、差動回路バルブブロック２２に形成されるパイロットチェック弁用パイロット油路４８を経由して導かれるようになっている。而して、スイベルジョイント２１のローターロッド側ポート３３Ｒからブロックロッド側ジョイント接続用ポート２２Ｒｊに圧油供給されていない状態では、パイロットチェック弁２９のパイロットポート２９ａにはパイロット圧が入力されず、この状態ではパイロットチェック弁２９は、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲからヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨへの油の流れは許容するが、逆方向の流れは阻止するようになっている。一方、スイベルジョイント２１のローターロッド側ポート３３Ｒからブロックロッド側ジョイント接続用ポート２２Ｒｊに圧油供給されている状態では、該供給圧力がパイロット圧としてパイロットポート２９ａに入力され、これによりパイロットチェック弁２９は、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲとヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨとの間の双方向の流れを阻止するようになっている。
【００２５】
次いで、破砕アーム１９Ａ、１９Ｂの開閉作動時における開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂへの油の給排について説明すると、まず、破砕アーム１９Ａ、１９Ｂを開作動せしめるべく破砕アーム用操作具を開側に操作すると、前述したように、破砕アーム用コントロールバルブ２６が開側位置Ｘに切換わって、油圧ポンプ２３の圧油がスイベルジョイント２１のアウターケースロッド側ポート３２Ｒに供給される。該圧油は、スイベルジョイント２１のロッド側連結油路４０Ｒを構成するロッド側環状溝４１Ｒ及びロッド側軸方向通路４２Ｒを経由してローターロッド側ポート３３Ｒに至り、さらに、差動回路バルブブロック２２のブロックロッド側ジョイント接続用ポート２２Ｒｊに供給される。そして、該ブロックロッド側ジョイント接続用ポート２２Ｒｊから、差動回路バルブブロック２２に組込まれたカウンタバランス弁２８のチェック弁４６を経由してブロックロッド側シリンダ接続用ポート２２Ｒｃに至り、該ブロックロッド側シリンダ接続用ポート２２Ｒｃから開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲに圧油供給される。このとき、パイロットチェック弁２９のパイロットポート２９ａには、前記ブロックロッド側ジョイント接続用ポート２２Ｒｊへの供給圧力がパイロット圧として導かれるため、パイロットチェック弁２９は、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲとヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨとの間の双方向の流れを阻止する状態になっている。
【００２６】
一方、破砕アーム１９Ａ、１９Ｂの開作動時において、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨから排出された油は、スイベルジョイント２１のローターヘッド側ポート３３Ｈ、ヘッド側連結油路４０Ｈを構成するヘッド側軸方向通路４２Ｈ及びヘッド側環状溝４１Ｈを経由して、アウターケースヘッド側ポート３２Ｈに至る。さらに、該スイベルジョイント２１のアウターケースヘッド側ポート３２Ｈから、前記開側位置Ｘの破砕アーム用コントロールバルブ２６を経由して、油タンク２４に排出されるようになっている。
【００２７】
また、破砕アーム１９Ａ、１９Ｂを閉作動せしめるべく破砕アーム用操作具を閉側に操作すると、破砕アーム用コントロールバルブ２６が閉側位置Ｙに切換わって、油圧ポンプ２３の圧油がスイベルジョイント２１のアウターケースヘッド側ポート３２Ｈに供給される。該圧油は、スイベルジョイント２１のヘッド側連結油路４０Ｈを構成するヘッド側環状溝４１Ｈ及びヘッド側軸方向通路４２Ｈを経由してローターヘッド側ポート３３Ｈに至り、該ローターヘッド側ポート３３Ｈから開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨに供給される。
【００２８】
一方、破砕アーム１９Ａ、１９Ｂの閉作動時において、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲから排出された油は、差動回路バルブブロック２２のブロックロッド側シリンダ接続用ポート２２Ｒｃに流れる。このとき、破砕アーム１９Ａ、１９Ｂが鉄やコンクリート等の被破砕物に当接していない状態、つまり低負荷状態では、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨの圧力は低く、該低い圧力が、差動回路バルブブロック２２に組込まれた圧力制御弁４５の第一パイロットポート４５ａに導かれる。而して、圧力制御弁４５は、前述したようにバネ４５ｃの押圧力によって弁路４５ｄを閉じており、これにより、圧力制御弁４５を経由する、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲからスイベルジョイント２１のローターロッド側ポート３３Ｒへの油の流れは阻止されるようになっている。一方、差動回路バルブブロック２２に組込まれたパイロットチェック弁２９は、スイベルジョイント２１のローターロッド側ポート３３Ｒからブロックロッド側ジョイント接続用ポート２２Ｒｊに圧油供給されていないため、パイロットポート２９ａにパイロット圧が入力されず、前述したように、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲからヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨへの油の流れを許容する状態になっている。而して、前記開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲからブロックロッド側シリンダ接続用ポート２２Ｒｃに流れた油は、前記パイロットチェック弁２９を経由して開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨに供給され、これにより、ヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨには、前述した油圧ポンプ２３からの供給圧油に加えてロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲからの排出油が供給されるようになっている。
【００２９】
これに対し、破砕アーム１９Ａ、１９Ｂの閉作動時において、破砕アーム１９Ａ、１９Ｂが鉄やコンクリート等の被破砕物を噛み込んで負荷が大きくなると、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨの圧力が高くなり、該高い圧力が圧力制御弁４５の第一パイロットポート４５ａに導かれる。これにより、圧力制御弁４５は、バネ４５ｃに抗して弁路４５ｄを開いて、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲからスイベルジョイント２１のローターロッド側ポート３３Ｒへの油の流れを許容する。而して、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲから排出された油は、前記圧力制御弁４５を経由してスイベルジョイント２１のローターロッド側ポート３３Ｒに至り、ロッド側連結油路４０Ｒを構成するロッド側軸方向通路４２Ｒ及びロッド側環状溝４１Ｒを経由して、アウターケースロッド側ポート３２Ｒに至る。さらに、該スイベルジョイント２１のアウターケースロッド側ポート３２Ｒから閉側位置Ｙの破砕アーム用コントロールバルブ２６を経由して、油タンク２４に排出されるようになっている。
【００３０】
つまり、破砕アーム１９Ａ、１９Ｂの閉作動時において、破砕アーム１９Ａ、１９Ｂが鉄やコンクリート等の被破砕物に当接していない低負荷状態では、カウンタバランス弁２８を構成する圧力制御弁４５は、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲからスイベルジョイント２１のローターロッド側ポート３３Ｒへの油の流れを阻止し、これによって、ロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲからスイベルジョイント２１、閉側位置Ｙの破砕アーム用コントロールバルブ２６を経由しての油タンク２４への油排出が阻止される一方、パイロットチェック弁２９は、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲからヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨへの油流入を許容し、これにより、ヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨへの供給流量が増加して開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂの作動速度が増速されるようになっている。一方、破砕アーム１９Ａ、１９Ｂが鉄やコンクリート等の被破砕物を噛み込んで負荷が大きくなると、圧力制御弁４５は開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲから油タンク２４へ油排出を許容し、これにより、ヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨとロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲとの差圧が大きくなって、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂを伸長せしめる大きな推力を得ることができるようになっている。
【００３１】
叙述の如く構成された本形態において、解体作業機１の作業腕５の先端部には、鉄やコンクリート等を破砕する破砕機２が装着されているが、該破砕機２は、開閉自在な破砕アーム１９Ａ、１９Ｂ及び該破砕アーム１９Ａ、１９Ｂを開閉する開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂを備えたボディ１６と、該ボディ１６を作業腕５に対して回転せしめるための旋回ベアリング１５及び旋回モータ１７とを具備していると共に、機体本体側から前記開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂへの油の給排を行なうためのスイベルジョイント２１が設けられている。該スイベルジョイント２１は、筒状のアウターケース３２と、該アウターケース３２に軸回り方向相対回転自在に嵌合されるローター３３と、アウターケース３２に形成されて油の出入口となるアウターケースロッド側、ヘッド側ポート３２Ｒ、３２Ｈと、ローター３３に形成されて油の出入口となるローターロッド側、ヘッド側ポート３３Ｒ、３３Ｈと、これらアウターケース３２、ローター３３のロッド側ポート３２Ｒ、３３Ｒ同士、ヘッド側ポート３２Ｈ、３３Ｈ同士をそれぞれ連結するロッド側、ヘッド側連結油路４０Ｒ、４０Ｈとを備えると共に、該ロッド側、ヘッド側連結油路４０Ｒ、４０Ｈは、ローター３３の外周面部に形成されてアウターケースロッド側、ヘッド側ポート３２Ｒ、３２Ｈにそれぞれ連通するロッド側、ヘッド側環状溝４１Ｒ、４１Ｈと、該ロッド側、ヘッド側環状溝４１Ｒ、４１Ｈとローターロッド側、ヘッド側ポート３３Ｒ、３３Ｈとを連通するべくローター３３に軸方向を向く状態で形成されるロッド側、ヘッド側軸方向通路４２Ｒ、４２Ｈとを有し、さらに、ロッド側軸方向通路４２Ｒはローター３３の軸芯部に形成される一方、ヘッド側軸方向通路４２Ｈはロッド側軸方向通路４２Ｒの外周側に環状に形成されている。
【００３２】
この結果、ローター３３の断面積に占めるロッド側、ヘッド側軸方向通路４２Ｒ、４２Ｈの断面積を可及的に大きくすることができ、而して、スイベルジョイント２１が破砕機２の限られたスペースに設置される小型のものであっても、該スイベルジョイント２１における圧力損失を小さくできることになる。よって、該スイベルジョイント２１を経由して圧油供給される開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂ、及び該開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂによって開閉される破砕アーム１９Ａ、１９Ｂの応答速度を速くすることができて、作業効率の向上に大きく貢献できる。さらに、スイベルジョイント２１の圧力損失が小さくなることで動力損失も低下することになり、よって、燃費向上にも寄与できる。
【００３３】
しかも、前記スイベルジョイント２１のローター３３は、軸芯部にロッド側軸方向通路４２Ｒが形成される内側ローター３３Ａと、該内側ローター３３Ａの外周側にネジ締結３３ｂにより一体的に組付けられる外側ローター３３Ｂとを用いて構成されると共に、ヘッド側軸方向通路４２Ｈは、内側ローター３３Ａの外周面部と外側ローター３３Ｂの内周面部との間に形成されており、而して、ローター３３に環状のヘッド側軸方向通路４２Ｈを容易に形成することができて、製作コストの抑制に寄与できる。
【００３４】
さらに、前記開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂの駆動回路には、低負荷状態での破砕アーム１９Ａ、１９Ｂの閉速度を増速させるための差動回路２７が設けられているが、該差動回路２７は、低負荷状態での破砕アーム１９Ａ、１９Ｂの閉作動時に、開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂのロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲから油タンク２４への油排出を阻止するカウンタバランス弁２８と、ロッド側油室２０ＡＲ、２０ＢＲからヘッド側油室２０ＡＨ、２０ＢＨへの油流入を許容するパイロットチェック弁２９とを用いて構成されていると共に、該差動回路２７を構成するカウンタバランス弁２８及びパイロットチェック弁２９が組込まれた差動回路バルブブロック２２は、前記スイベルジョイント２１のローター３３に直付けされている。
【００３５】
この結果、スイベルジョイント２１から差動回路バルブブロック２２に至る配管をなくすことができて、配管数を削減することができると共に、破砕機２内の配管スペースに余裕が生じて、差動回路バルブブロック２２から開閉用シリンダ２０Ａ、２０Ｂに至る配管の配設が容易になるうえ、該配管の径を太くすることもできる。而して、破砕機２に配設される配管で発生する圧力損失を大幅に低下させることができて、さらなる破砕アーム１９Ａ、１９Ｂの応答性向上が図れると共に、燃費向上を達成することができる。
【００３６】
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されないことは勿論であって、前記実施の形態では、スイベルジョイントのローターの軸芯部にロッド側軸方向通路が形成される一方、該ロッド側軸方向通路の外周側に環状のヘッド側軸方向通路が形成されているが、ローターの軸芯部にヘッド側軸方向通路を形成し、該ヘッド側軸方向通路の外周側に環状のロッド側通路を形成する構成にすることもできる。
また、上記実施の形態では、スイベルジョイントを経由して圧油の給排が行なわれる油圧機器が油圧シリンダであるため、スイベルジョイントには第一、第二連結油路としてロッド側連結油路、ヘッド側連結油路が形成されているが、油圧機器が油圧モータである場合には、該油圧モータへの給排路となる一対の油路が第一、第二連結油路として形成されることになる。
さらに、上記実施の形態では、スイベルジョイントのアウターケース及びローターにそれぞれ二つのポートが形成されているが、本発明は、アウターケース及びローターにそれぞれ三つのポートが形成された場合であっても実施できる。この場合、アウターケース、ローターの第三ポート同士を連結する第三連結通路を形成する第三軸方向通路は、第二軸方向通路の外周側に環状に形成される。同様にして、四つ以上のポートが形成されていても本発明を実施できる。
さらに、上記実施の形態では、本発明が実施されたスイベルジョイントは、破砕機の破砕アームを開閉せしめる油圧シリンダへの給排路に配されており、これにより、前述したように破砕アームの応答速度を速くして作業効率の向上を図れるものであるが、これに限定されることなく、各種油圧機器への給排路に配設できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、配管同士を相対回転自在に接続するべく油の給排路に配されるスイベルジョイント、及び該スイベルジョイントが設けられた破砕機の油圧装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
２  破砕機
５  作業腕
１５  旋回ベアリング
１６  ボディ
１７  旋回用モータ
１９Ａ、１９Ｂ  破砕アーム
２０Ａ、２０Ｂ  開閉用シリンダ
２１  スイベルジョイント
２２  差動回路バルブブロック
２７  差動回路
２８  カウンタバランス弁
２９  パイロットチェック弁
３２    アウターケース
３２Ｒ  アウターケースロッド側ポート
３２Ｈ  アウターケースヘッド側ポート
３３    ローター
３３Ａ  内側ローター
３３Ｂ  外側ローター
３３Ｒ  ローターロッド側ポート
３３Ｈ  ローターヘッド側ポート
４０Ｒ  ロッド側連結油路
４０Ｈ  ヘッド側連結油路
４１Ｒ  ロッド側環状溝
４１Ｈ  ヘッド側環状溝
４２Ｒ  ロッド側軸方向通路
４２Ｈ  ヘッド側軸方向通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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