(57)【要約】  【課題】  移動材であるピストン筒に油圧供給、排出のためのホースを組付ける必要がなく、しかも、ピストン筒の進退動作を比較的高速に行えるシリンダ装置を提供する。  【解決手段】  シリンダ３の、前後の油圧室部６ａ，６ｂを構成する油圧室６に基端部をピストン部５ａとするピストン筒５を摺嵌する。そして、該ピストン筒５に相対的に摺嵌して不動ピストン９を、前記シリンダ３の基部から延設し、しかも、前記ピストン部５ａを通じて前記ピストン筒５内に配した軸管１２の先端に取付けて、前記不動ピストン９と前記ピストン部５ａとの間に第二油圧室１０を設ける。さらに、第二油圧室１０を前記軸管１２で構成する案内路１３を通じて前記シリンダ３に設けた第二油圧出入口１５に連通させ、該第二油圧出入口１５と、前記後油圧室部６ｂに連通する第一油圧出入口１１および前記前油圧室部６ａに連通する第三油圧出入口１４のそれぞれを、外部油圧回路Ｂに連通させる。【選択図】    図１
2011002048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダの、前後の油圧室部を構成する油圧室に基端部をピストン部とするピストン筒を摺嵌し、該ピストン筒に相対的に摺嵌して不動ピストンを、前記シリンダの基部から延設し、しかも、前記ピストン部を通じて前記ピストン筒内に配した軸管の先端に取付けて、前記不動ピストンと前記ピストン部との間に第二油圧室を設け、該第二油圧室を前記軸管で構成する案内路を通じて前記シリンダに設けた第二油圧出入口に連通させ、該第二油圧出入口と、前記後油圧室部に連通する第一油圧出入口および前記前油圧室部に連通する第三油圧出入口のそれぞれを、外部油圧回路に連通させた、油圧シリンダ装置。
【請求項２】
外部油圧回路を、シリンダとピストン筒が成す伸縮体が伸びるときに、前油圧室内の作動油が後油圧室に、油圧ポンプからの作動油と合流して流れ込み、また、縮むときに後油圧室部の作動油が前記前油圧室と前記油圧ポンプに通じるタンクにそれぞれ一部ずつ流れる油路を備えたものとした、請求項１記載の油圧シリンダ装置。
【請求項３】
外部油圧回路は、シリンダとピストン筒が成す伸縮体が伸びるとき、前油圧室と第二油圧室の作動油が後油圧室に、油圧ポンプからの作動油と合流して流れ込み、また、縮むときは、第二油圧室に油圧ポンプからの作動油が流れ込み、後油圧室の作動油は一部が前油圧室に、他の一部が前記油圧ポンプに連通するタンクに流れ込む油路を備えた、請求項１記載の油圧シリンダ装置。
【請求項４】
シリンダの基部に破砕機本体との取付け手段を、ピストン筒の先端部に固定刃と共に破砕刃を構成する可動刃との取付け手段をそれぞれ設けた、請求項２又は３記載の油圧シリンダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート体の解体等に際して用いる破砕機など種々の機器の動力源として適用している油圧シリンダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
互いに回動自在に枢着した一対の刃体を開閉させて柱や梁などのコンクリート体を破砕し、前記刃体の動力源として油圧シリンダ装置を用いた破砕機は例示するまでもなく知られている。また、該破砕機において、刃体によってコンクリート等を破砕するには、該破砕機を用いているシリンダ装置による刃体の開閉速度を上げれば、その分、作業効率が向上することも知られている。そして、刃体の開閉速度を上げるために、該刃体の開閉手段として用いたピストンロッドの前進の増速を図り、その手段として、ピストンロッドの前進操作時にシリンダ内の油圧と油圧ポンプからの油圧を合流させてシリンダ内のピストンロッド送出側に注入するようにした油圧回路を用いた構造のものが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この油圧を合流させる構造のシリンダ装置は、シリンダからの排出側の油圧と油圧ポンプ側の油圧とがピストンロッドに負荷されるため、該ピストンロッドを急速に前進させることができ、該前進操作によって行われる刃体の閉塞操作も必然的に速くなり、作業効率を上げられるが、ピストンロッドを原位置に復帰させるときは、急速の復帰を望めないので、必ずしも満足のいくものではない。そして、急速の復帰をも期待するものとして、シリンダの、前後の油圧室部を構成する油圧室に基端部をピストン部とするピストン筒を摺嵌し、該ピストン筒に相対的に摺嵌した不動ピストンを、基部をシリンダの前記基部に一体的にして、前記ピストン部を通じて前記ピストン筒内に配した軸管の先端に取付けて、前記ピストン筒内を前記不動ピストンで分つ前後の第二油圧室を設け、後第二油圧室は前記軸管で構成する案内路を通じて前記シリンダに設けた第二油圧出入口に連通させ、該第二油圧出入口と、前記後油圧室部に連通する第一油圧出入口と、前記前油圧室に連通する第三油圧出入口及び前記前第二油圧室に連通する第四油圧出入口のそれぞれを外部油圧回路に連通させ、外部油圧回路を用いて第一乃至第四の油圧出入口を通じて油圧（作動油）を各油圧室に出入するように構成した構造のものが提案されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平５−１６２９８号公報
【特許文献２】特開２００８−５１１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２で開示している、前記構造の油圧シリンダ装置は、伸縮動作を、ピストン筒に相対的に摺嵌した不動ピストンの前方側に存する第二前油圧室部に第二油圧出入口を通じて油圧（作動油）の出し入れを行って伸縮動作を行うため、第二油圧出入口と油圧ポンプ乃至タンクと連通させる管路を構成するホースはピストン筒の進退動作に伴って移動することになる。従って、シリンダ装置を、例えば、破砕機の刃体の開閉駆動に利用する場合などにあっては、破砕操作における前記ピストン筒の移動に伴う前記ホースの移動のための不必要な移動空間を確保しておかねばならず、ときとして、破砕操作に当該ホースが邪魔になることもある。本発明は、斯様な従来例の欠点に着目し、移動体であるピストン筒に油圧供給、排出のためのホースを組付ける必要がなく、従って、移動空間を確保する必要がなく、しかも、ピストン筒の進退動作を比較的高速に行えるシリンダ装置を提供することを目的として創案したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
シリンダの、前後の油圧室部を構成する油圧室に基端部をピストン部とするピストン筒を摺嵌し、該ピストン筒に相対的に摺嵌して不動ピストンを、前記シリンダの基部から延設し、しかも、前記ピストン部を通じて前記ピストン筒内に配した軸管の先端に取付けて、前記不動ピストンと前記ピストン部との間に第二油圧室を設け、該第二油圧室を前記軸管で構成する案内路を通じて前記シリンダに設けた第二油圧出入口に連通させ、該第二油圧出入口と、前記後油圧室部に連通する第一油圧出入口および前記前油圧室部に連通する第三油圧出入口のそれぞれを、外部油圧回路に連通させたことを基本的手段とする。そして、
外部油圧回路をシリンダとピストン筒が成す伸縮体が伸びるときに、前油圧室内の作動油が後油圧室に、油圧ポンプからの作動油と合流して流れ込み、また、縮むときに後油圧室部の作動油が前記前油圧室と前記油圧ポンプに通じるタンクにそれぞれ一部ずつ流れる油路を備えたものとした構成にしたり、外部油圧回路は、シリンダとピストン筒が成す伸縮体が伸びるとき、前油圧室と第二油圧室の作動油が後油圧室に、油圧ポンプからの作動油と合流して流れ込み、また、縮むときは、第二油圧室に油圧ポンプからの作動油が流れ込み、後油圧室の作動油は一部が前油圧室に、他の一部が前記油圧ポンプに連通するタンクに流れ込む油路を備えた構成にすることにより、伸縮動作が高速で確実に行える油圧駆動装置を提供でき、シリンダの基部に破砕機本体との取付け手段を、ピストン筒の先端部に固定刃と共に破砕刃を構成する可動刃との取付け手段をそれぞれ設けた構成にすることにより破砕作業を円滑に高速に行える駆動シリンダを提供できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、伸縮動作を高速に行え、高推力の有る、しかも、作動油の供給ホースを固定的に配置でき、使用勝手の良好なシリンダ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第一実施例の、ピストン筒が伸びるときの状態を示す説明図。
【図２】第一実施例の、シリンダに負荷をかけた状態のときの説明図。
【図３】第一実施例の、ピストン筒を縮めたときの状態を示す説明図。
【図４】第二実施例の、ピストン筒が伸びるときの状態を示す説明図。
【図５】第二実施例の、シリンダに負荷をかけた状態のときの説明図。
【図６】第二実施例の、ピストン筒を縮めたときの状態を示す説明図。
【図７】破砕機の破砕時の状態を示す略示図。
【図８】破砕機の破砕刃開放時の状態を示す略示図。
【実施例】
【０００９】
実施例のシリンダ装置Ａは、図７および図８で示す通り、破砕機Ｃの固定刃１と可動刃２の開閉用として適用したもので、シリンダ装置Ａの一端側であるシリンダ３の基端をピン４により破砕機Ｃ本体に回動自在に枢着する一方、他端側である、前記シリンダ３を出入するピストン筒５の先端をピン４´により可動刃２に回動自在に枢着し、伸びる時（シリンダ３よりピストン筒５の突出時）には前記可動刃２を固定刃１とで被破砕物を破砕する方向に回動させ、縮む時（ピストン筒５のシリンダ３内への収納時）には前記可動刃２を破砕刃開放時の方向へ回動させるものである。
【００１０】
図中、６は、前油圧室部６ａが第三油圧出入口１４を、後油圧室部６ｂが第一油圧出入口１１をそれぞれ通じて外部油圧回路Ｂに連通するシリンダ３の油圧室で、該油圧室６に、シリンダ３の先端側から、基端部をピストン部５ａとする前記ピストン筒５を同軸上にして摺嵌して、シリンダ３とで伸縮体を構成し、該伸縮体であるシリンダ装置Ａは、シリンダ３の基端部３ａに設けた組付け孔８（請求項でいう取付け手段）を利用してピン４で、前記の通り、破砕機本体に取付け、ピストン筒５の先端部５ｂに設けた組付け孔８´（請求項でいう取付け手段）を利用してピン４´で、前記の通り、可動刃２に取付けてある。
【００１１】
ピストン筒５の内腔部には、前記シリンダ３の先端部位置に位置させるようにして不動ピストン９を摺嵌し（相対的に）、該不動ピストン９と、ピストン筒５の前記ピストン部５ａとの間に形成される空室を第二油圧室１０とする。
【００１２】
第二油圧室１０を構成する前記不動ピストン９は、前記シリンダ３の基端部３ａに基部を止着して、すなわち、シリンダ３の基端部３ａから延設して、しかも、前記ピストン部５ａを通じて前記ピストン筒５に挿入した軸管１２の先端部に固着して支持させたもので、第二油圧室１０は、この軸管１２で構成する案内路１３を介してシリンダ基端部３ａに設けた第二油圧出入口１５に連通し、第二油圧出入口１５は、第一油圧出入口１１と第三油圧出入口１４と同様に、前記外部回路Ｂに連通させてある。なお、図示８０は空気孔である。
【第一実施例】
【００１３】
第一実施例の前記第一油圧出入口１１は、前記外部回路Ｂの第一油圧路２０を介して油圧ポンプＰに連通する方向制御弁２１に連通し、また、第一油圧路２０を分岐させて設けた第一分岐路２２は前記第三油圧出入口１４に連通し、この第一分岐路２２上にはパイロットチェック弁２３を装置してある。
【００１４】
パイロットチェック弁２３は、前記第二油圧出入口１５を通じて前記第二油圧室１０に連通する第二油圧路２４より分岐したパイロット管路２３´を通じて与えられるパイロット圧によって開放方向（作動油の流れ方向）を変換されるもので、前油圧室部６ａから第三油圧出入口１４を通じて排出される油圧（作動油）は、第一油圧路２０を通じて流れる、方向制御弁２１を介しての油圧タンクＴからの油圧（作動油）と合流して、油圧室６の後油圧室部６ｂに注入されるようにしてある。
【００１５】
また、方向制御弁２１と第二油圧出入口１５とを連通する前記第二油圧路２４と、第一分岐路２２の中間部を、中継路２５で互いに連通させ、該中継路２５上には、チェック弁２７と該チェック弁２７より上流側に配した制御弁２８を直列に並設し、制御弁２８は、前記第一油圧路２０側からの油圧を検出路２８´を通じて検出して、設定した油圧量に達したとき開放され、第三油圧出入口１４（前油圧室部６ａ）からの作動油をチェック弁２７を通して方向制御弁２１を経てタンクＴに送り込むようにするものである。
【００１６】
そして、破砕機Ｃのアームを作動させて固定刃１と可動刃２とで構成する破砕刃を開放した状態で被破砕物位置に配して油圧ポンプＰを作動させると、油タンクＴ内の作動油は、第一油圧出入口１１より後油圧室部６ｂに流入され、このとき、油圧ポンプＰで発生した油圧によって作動油の全量分が後油圧室部６ｂに注入されることになり、ピストン筒５はピストン部５ａにおいてそれを受け、ピストン筒５は前進することになる。
【００１７】
このピストン部５ａの前進により前油圧室部６ａ内の作動油は第三油圧出入口１４から第一分岐路２２およびパイロットチェック弁２３を通じて第一油圧路２０の油圧ポンプからの作動油と合流して後油圧室部６ｂに流れ込んで（図１の状態）、ピストン部５ａすなわちピストン筒５を高速に前進させ、ピン４´を中心として可動刃２を急速に回動させ、可動刃２と固定刃１とで被破砕物を挟持し、これを破砕する。この過程における第二油圧室１０内の作動油は、案内路１３、第二油圧出入口１５を通じてシリンダ内から排出され、第二油圧路２４を経て油タンクＴ内に注入される（図２）。
【００１８】
固定刃１と可動刃２による被破砕物の破砕（挟持）操作を終了すると、ピストン筒５すなわちピストン部５ａのシリンダ３に沿う前進操作は規制され、後油圧室部６ｂ内の油圧は上昇し、該油圧を第一油圧路２０内で受けることになるので、該油圧が設定値以上になると、検出路２８´を通して制御弁２８がこれを検出して開放され、中継路２５は導通状態に置かれ、前油圧室部６ａからの作動油は中継路２５側に流れ、第二油圧路２４を通じて余分の作動油は、油圧ポンプＰによって作動油を引き出すタンク内に注入されることのなる（図２）。
【００１９】
そして、破砕操作後、ピストン筒５を原位置方向へと移動させるのであるが、この移動操作は、油タンクＴからの作動油を油圧ポンプＰおよび方向制御弁２１を通じて第二油圧路２４を経て第二油圧出入口１５から案内路１３を経て第二油圧室１０に注入することによって行われ、その注入圧をパイロット管路２３´を通してパイロットチェック弁２３が受けて第一分岐路２２を他方向へと開放し、後油圧室部６ｂの作動油は第一油圧出入口１１から排出され、第一油圧路２０より分岐した第一分岐路２２を通して、第三油圧出入口１４を経て前油圧室部６ａに貯えられ、前油圧室部６ａに注入される油圧（作動油）と第二油圧室１０に注入される油圧ポンプＰからの油圧（作動油）がピストン部５ａに負荷されピストン筒５の後退すなわち伸縮体の縮小が急速に行われ、各部は原状態に復帰するのである（図３）。
【第二実施例】
【００２０】
図４乃至図６で示す第二実施例（シリンダ装置Ａは第一実施例と同じなので図示省略）の前記第一油圧出入口１１は、前記外部回路Ｂの第一油圧路２０Ａを介して油圧ポンプＰに連通する方向制御弁２１Ａに連通し、また、外部回路Ｂは、第一油圧路２０Ａを並列に分岐させて設けた第一、第二の分岐路２２Ａ，２９を備え、第一分岐路２２Ａを前記第三油圧出入口１４に連通させ、この第一分岐路２２Ａ上にはパイロットチェック弁２３Ａを装置してある。
【００２１】
前記第二分岐路２９は第一分岐路２２Ａと同様に中間部にパイロットチェック弁３０を装置して、前記第一分岐路２２Ａと第二油圧路２４Ａを継ぐ中継路２５Ａに、その中間部に装置したチェック弁３１の下流側において連通させてある。
【００２２】
前記パイロットチェック弁２３Ａ，３０は、前記第二油圧出入口１５を介して前記第二油圧室１０に連通する前記第二油圧路２４Ａより分岐したパイロット管路２３´Ａを通じて与えられる同じパイロット圧によって開放方向（作動油の流れ方向）を変換させるもので、第二油圧室１０から第二油圧出入口１５を通じて排出される作動油（油圧）および前油圧室部６ａから第三油圧出入口１４を通じて排出される作動油（油圧）は、それぞれパイロットチェック弁２３Ａ，３０を通じて、第一油圧路２０を通じて流れる、方向制御弁２１を介しての油圧タンクＴからの、作動油（油圧）と合流して、油圧室６の後油圧部６ｂに注入されるようにしてある。
【００２３】
また、方向制御弁２１Ａと第二油圧出入口１５とを連通する前記第二油圧路２４Ａの中間部の上流側には、チェック弁２７Ａと制御弁２８Ａを並列させて配置し、チェック弁２７Ａは、作動油の流れを油圧ポンプＰ側からシリンダ側へのみ規制する一方、制御弁２８Ａは、前記第一油圧路２０Ａ側からの油圧を検出路２８´Ａを通じて検出して、設定した油圧量に達成したときに開放され、第二油圧出入口１５（第二油圧室１０）と第三油圧出入口１４（前油圧室部６ａ）からの作動油を、該作動油の流れを規制していたチェック弁２７Ａを迂回して、方向制御弁２１Ａを経てタンクＴへの流れとするものである。
【００２４】
そして、第一実施例と同様に、破砕機Ｃのアームを作動させて固定刃１と可動刃２とで構成する破砕刃を開放した状態で被破砕物位置に配して油圧ポンプＰを作動させると、油タンクＴ内の作動油は、第一油圧出入口１１より後油圧室部６ｂに流入され、このとき、油圧ポンプで発生した油圧によって作動油の全量分が後油圧室部６ｂに注入されることになり、ピストン筒５はピストン部５ａにおいてそれを受け、ピストン筒５は前進することになる。
【００２５】
このピストン部５ａの前進により前油圧室部６ａ内の作動油は第三油圧出入口１４から第一分岐路２２Ａと第二分岐路２９を通じて、また、第二油圧室１０内の作動油は第二油圧出入口１５から中継路２５Ａおよび第二分岐路２９を通じて、第一油圧路２０Ａの油圧ポンプからの作動油と合流して後油圧室部６ｂに流れ込んで（図４の状態）、ピストン部５ａすなわちピストン筒５を高速に前進させ、ピン４´を中心として可動刃２を急速に回動させ、可動刃２と固定刃１とで被破砕物を挟持し、これを破砕する。
【００２６】
固定刃１と可動刃２による被破砕物の破砕（挟持）操作を終了すると、ピストン筒５すなわちピストン部５ａのシリンダ３に沿う前進操作は規制され、後油圧室部６ｂ内の油圧は上昇し、該油圧を第一油圧路２０Ａ内で受けることになるので、該油圧が設定値以上になると、検出路２８´Ａを通して制御弁２８Ａがこれを検出して開放され、第二油圧路２４Ａは導通状態に置かれ、第二油圧室１０と前油圧室部６ａからの作動油は第二油圧路２４Ａ側に流れ、第二油圧路２４Ａを通じて余分の作動油は、油圧ポンプＰによって作動油を引き出すタンク内に注入されることになる。
【００２７】
そして、破砕操作後、ピストン筒５を原位置方向へと移動させるのであるが、この移動操作は、油タンクＴからの作動油を油圧ポンプＰおよび方向制御弁２１Ａを通じて第二油圧路２４Ａを経て第二油圧出入口１５から案内路１３を経て第二油圧室１０に注入することによって行われ、その注入圧をパイロット管路２３´Ａを通してパイロットチェック弁２３Ａが受けて第一分岐路２２Ａを他方向へと開放し、後油圧室部６ｂの作動油は第一油圧出入口１１から排出され、第一油圧路２０Ａより分岐した第一分岐路２２Ａを通して、第三油圧出入口１４を経て前油圧室部６ａに貯えられ、前油圧室部６ａに注入される油圧（作動油）と第二油圧室１０に注入される油圧ポンプＰからの油圧（作動油）がピストン部５ａに負荷されピストン筒５の後退すなわち伸縮体の縮小が急速に行われ、各部は原状態に復帰するのである（図３）。
【符号の説明】
【００２８】
３      シリンダ
５      ピストン筒
５ａ    ピストン部
６      油圧室
６ａ    前油圧室部
６ｂ    後油圧室部
９      不動ピストン
１０    第二油圧室部
１１    第一油圧室出入口
１２    軸管
１３    案内路
１４    第三油圧出入口
１５    第二油圧出入口
【図１】
2011002048.tif 000003
【図２】
2011002048.tif 000004
【図３】
2011002048.tif 000005
【図４】
2011002048.tif 000006
【図５】
2011002048.tif 000007
【図６】
2011002048.tif 000008
【図７】
2011002048.tif 000009
【図８】
2011002048.tif 000010