(57)【要約】【課題】油圧モータの回転力を破砕部に伝える伝動機構に作用する停止時の負荷を低減する。【解決手段】モータ回路１４にブレーキ弁１９を設け、このブレーキ弁１９における制動側リリーフ弁１６の設定圧力を駆動側リリーフ弁１５の設定圧力よりも低く設定することにより、停止時に、最大駆動圧力よりも低いブレーキ圧力を作用させるようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧モータの回転力を伝動機構により破砕部に伝えて破砕作用を行い、かつ、停止時に上記油圧モータの制動側にブレーキ圧力を発生させる油圧ブレーキ手段が設けられた油圧駆動式破砕機において、上記油圧ブレーキ手段によるブレーキ圧力が同モータの最大駆動圧力よりも低い値に設定されたことを特徴とする油圧駆動式破砕機。
【請求項２】
ブレーキ圧力が油圧モータの定常回転時における駆動圧力よりも高い値に設定されたことを特徴とする請求項１記載の油圧駆動式破砕機。
【請求項３】
請求項１または２記載の油圧駆動式破砕機において、油圧ブレーキ手段として、油圧モータと、同モータの油圧源としての油圧ポンプとを結ぶモータ回路に、モータ回転方向に対して駆動側となるリリーフ弁と制動側となるリリーフ弁とを備えたブレーキ弁が設けられ、このブレーキ弁における上記制動側リリーフ弁の設定圧力が駆動側リリーフ弁の設定圧力よりも低い値に設定されたことを特徴とする油圧駆動式破砕機。
【請求項４】
請求項３記載の油圧駆動式破砕機において、両リリーフ弁として、設定圧力が高低２段階に切換え可能な２段リリーフ弁が用いられ、かつ、油圧モータの正逆回転に応じて制動側リリーフ弁の設定圧力が駆動側リリーフ弁の設定圧力も低くなるように両リリーフ弁を制御するリリーフ弁制御手段が設けられたことを特徴とする油圧駆動式破砕機。
【請求項５】
請求項１または２記載の油圧駆動式破砕機において、油圧モータと、同モータの油圧源としての油圧ポンプとを結ぶモータ回路に、油圧モータの回転を制御する制御手段と油圧ブレーキ手段とを兼ねるコントロールバルブが設けられ、このコントロールバルブの停止位置への操作時に、油圧モータに作用するブレーキ圧力が同モータの最大駆動圧力よりも低い値となるようにコントロールバルブのスプール開口特性が設定されたことを特徴とする油圧駆動式破砕機。
【請求項６】
請求項５記載の油圧駆動式破砕機において、ブレーキ圧力がコントロールバルブのスプールの減少とともに漸減するようにスプール開口特性が設定され、かつ、このスプールの開口特性に合わせてコントロールバルブの停止側への復帰時間を遅延させるための遅延手段が設けられたことを特徴とする油圧駆動式破砕機。
【請求項７】
請求項６記載の油圧駆動式破砕機において、コントロールバルブとして油圧パイロット切換弁が用いられ、遅延手段として、このコントロールバルブのパイロットラインに絞りが設けられたことを特徴とする油圧駆動式破砕機。
【請求項８】
絞りの通過流量を一定に保つ流量制御弁が設けられたことを特徴とする請求項７記載の油圧駆動式破砕機。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の油圧駆動式破砕機において、コントロールバルブが停止位置にセットされた状態でメータアウト開口がセミオープンとなるようにコントロールバルブのメータアウト開口特性が設定されたことを特徴とする油圧駆動式破砕機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油圧モータにより回転駆動されて破砕作用を行う油圧駆動式破砕機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
移動式破砕機を例にとって従来の技術を説明する。
【０００３】
移動式破砕機は、図９に示すように、クローラ式等の走行体１上に、ジョークラッシャー等の破砕機本体２と、同本体２にコンクリート塊等の原料を供給するフィーダ３と、破砕物を外部に搬出する搬出コンベア４とが搭載され、図示しないエンジンを動力源として運転される。
【０００４】
図１０は破砕機本体２の駆動系の構成を示し、エンジンを駆動源とする油圧ポンプ（図示しない）によって油圧モータ５が駆動され、同モータ５の回転力が駆動プーリ６及び伝動ベルト７を介して破砕部のフライホイール８に伝えられ、このフライホイール８に偏心して取付けられたジョー（錘）９が回転することによって破砕作用が行われる。
【０００５】
従来、この構成の破砕機においては、油圧モータ５と油圧ポンプとを結ぶモータ回路に油圧ブレーキ手段としてのブレーキ弁（カウンタバランス弁）を設け、運転停止時に、このブレーキ弁によりモータ回路の制動側にブレーキ圧力を作用させる構成がとられている（たとえば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２０６６８６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の構成によると、停止時に、モータ駆動に要するモータ最大圧力と同等のブレーキ圧力が作用するため、ベルト伝動機構に過大な負荷が作用する。
【０００８】
このため、伝動ベルト７と駆動プーリ６及びフライホイール８との間に激しいスリップが発生し、伝動ベルト７が摩耗し易いとともに、大きなスリップ音（所謂ブレーキの鳴き）が発生するという問題があった。
【０００９】
なお、スリップ低減策として伝動ベルト７の張力を増加させることが考えられるが、ベルト負荷が益々大きくなってむしろ摩耗が激しくなる上に、駆動プーリ６及びフライホイール８の軸受部分の負荷容量を大きくしなければならない等、弊害が大きいため得策でない。
【００１０】
また、伝動機構を他の方式（たとえばチェーン方式）のものに代えても、停止時に伝動機構に過負荷が作用し、同機構にトラブルが発生する点に変わりはない。
【００１１】
そこで本発明は、油圧モータの回転力を破砕部に伝える伝動機構に作用する停止時の負荷を低減することができる油圧駆動式破砕機を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、油圧モータの回転力を伝動機構により破砕部に伝えて破砕作用を行い、かつ、停止時に上記油圧モータの制動側にブレーキ圧力を発生させる油圧ブレーキ手段が設けられた油圧駆動式破砕機において、上記油圧ブレーキ手段によるブレーキ圧力が同モータの最大駆動圧力よりも低い値に設定されたものである。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、ブレーキ圧力が油圧モータの定常回転時における駆動圧力よりも高い値に設定されたものである。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、油圧ブレーキ手段として、油圧モータと、同モータの油圧源としての油圧ポンプとを結ぶモータ回路に、モータ回転方向に対して駆動側となるリリーフ弁と制動側となるリリーフ弁とを備えたブレーキ弁が設けられ、このブレーキ弁における上記制動側リリーフ弁の設定圧力が駆動側リリーフ弁の設定圧力よりも低い値に設定されたものである。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項３の構成において、両リリーフ弁として、設定圧力が高低２段階に切換え可能な２段リリーフ弁が用いられ、かつ、油圧モータの正逆回転に応じて制動側リリーフ弁の設定圧力が駆動側リリーフ弁の設定圧力も低くなるように両リリーフ弁を制御するリリーフ弁制御手段が設けられたものである。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項１または２の構成において、油圧モータと、同モータの油圧源としての油圧ポンプとを結ぶモータ回路に、油圧モータの回転を制御する制御手段と油圧ブレーキ手段とを兼ねるコントロールバルブが設けられ、このコントロールバルブの停止位置への操作時に、油圧モータに作用するブレーキ圧力が同モータの最大駆動圧力よりも低い値となるようにコントロールバルブのスプール開口特性が設定されたものである。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項５の構成において、ブレーキ圧力がコントロールバルブのスプールの減少とともに漸減するようにスプール開口特性が設定され、かつ、このスプールの開口特性に合わせてコントロールバルブの停止側への復帰時間を遅延させるための遅延手段が設けられたものである。
【００１８】
請求項７の発明は、請求項６の構成において、コントロールバルブとして油圧パイロット切換弁が用いられ、遅延手段として、このコントロールバルブのパイロットラインに絞りが設けられたものである。
【００１９】
請求項８の発明は、請求項７の構成において、絞りの通過流量を一定に保つ流量制御弁が設けられたものである。
【００２０】
請求項９の発明は、請求項１乃至８のいずれかの構成において、コントロールバルブが停止位置にセットされた状態でメータアウト開口がセミオープンとなるようにコントロールバルブのメータアウト開口特性が設定されたものである。
【００２１】
油圧駆動式でかつ油圧ブレーキ手段を備えた破砕機においては、設定される破砕能力（馬力）によって油圧モータの最大駆動圧力（モータ起動時に作用する圧力）が決まり、停止時に、油圧ブレーキ手段により、通常は上記最大駆動圧力と同等のブレーキ圧力が作用する。
【００２２】
これに対し、上記構成によると、油圧ブレーキ手段によるブレーキ圧力を最大駆動圧力よりも低い値に設定するため、停止に要する時間は長くなるが伝動機構の負荷は小さくなる。
【００２３】
このため、停止時における伝動機構のトラブルの発生（たとえばベルト伝動機構における伝動ベルトのスリップに起因するベルトの摩耗や大きなスリップ音の発生）を抑えることができる。
【００２４】
ところで、油圧モータの駆動圧力は、起動後、定常回転に入ると急減し、以後、この定常圧力で駆動される。
【００２５】
請求項２の構成によると、ブレーキ圧力を、最大駆動圧力よりも低いがこの定常圧力よりは高い値に設定するため、停止に要するブレーキ時間を可及的に短くすることができる。
【００２６】
この場合、請求項３，４ではブレーキ弁を構成する制動側リリーフ弁の設定圧力が駆動側リリーフ弁の設定圧力よりも低く設定されることによって上記ブレーキ圧力が作用する。
【００２７】
これに対し、請求項５〜８ではコントロールバルブのスプールが停止位置に戻るときのメータアウト絞りによって上記ブレーキ圧力が作用する。
【００２８】
この場合、請求項６〜８の構成によると、ブレーキ圧力がストロークの減少とともに漸減するため、油圧モータが滑らかに停止する。
【００２９】
とくに請求項８の構成によると、パイロット切換式のコントロールバルブのパイロットラインを絞る遅延手段としての絞りの通過流量が流量制御弁によって一定に保たれるため、スプールが一定速度で停止位置側にストロークし、より滑らかなモータ停止作用を得ることができる。
【００３０】
また、請求項９の構成によると、停止位置でメータアウト開口がセミオープン状態（わずかに開いた状態）となるため、前記のようにフライホイールにジョーが偏心して取付けられた破砕機において、フライホイールが常に最下点まで回転して停止する。このため、ジョーの隙間調整時にフライホイールを最下点に位置決めする手間を省略できるとともに、最下点で停止させるための余分な構成（連通バルブ等）を付加する必要がない。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜図８によって説明する。
【００３２】
第１実施形態（図１，２参照）
第１実施形態においては、油圧モータ５が一方向のみに回転し、かつ、停止時にブレーキ弁によって制動側にブレーキ圧力を発生させる破砕機を適用対象としている。
【００３３】
図１に示すように、油圧モータ５と、その油圧源としての油圧ポンプ１０との間に電磁切換式のコントロールバルブ１１、このコントロールバルブ１１と油圧モータ５との間に、駆動側管路１２と制動側管路１３とを備えたモータ回路１４が設けられ、このモータ回路１４に、駆動側及び制動側両リリーフ弁１５，１６及びチェック弁１７，１８から成るブレーキ弁（カウンタバランス弁）１９が設けられている。
【００３４】
図１中、６はモータプーリ、７は伝動ベルト、８はフライホイール、２０は背圧弁、Ｔはタンクである。
【００３５】
コントロールバルブ１１は駆動位置イと停止位置ロとを有し、このコントロールバルブ１１の駆動位置イで駆動側管路１２に作用する駆動圧力によって油圧モータ５が回転し、停止位置ロで制動側管路１３に作用するブレーキ圧力によって同モータ５が停止する。
【００３６】
図２はこの油圧モータ５の起動から停止までの圧力の推移を示し、コントロールバルブ１１が駆動位置イにセットされると、駆動側管路１２に駆動圧力Ｐ１が発生し、この駆動圧力Ｐ１によって油圧モータ５の回転が開始する。
【００３７】
この駆動圧力は、駆動側リリーフ弁１５の設定圧力によって決まる最大駆動圧力Ｐ１ｍａｘまで上昇して起動トルクを発生させ、定常回転に入ると最大駆動圧力Ｐ１ｍａｘよりもかなり低い定常圧力Ｐ２まで下降する。
【００３８】
そして、コントロールバルブ１１が停止位置ロに戻されると、一点鎖線で示すように制動側リリーフ弁１６の設定圧力によって決まるブレーキ圧力Ｐ３が制動側管路１３に発生する。
【００３９】
この場合、従来は、駆動側及び制動側両リリーフ弁１５，１６の設定圧力が同一とされ、停止時に駆動時と同等の最大ブレーキ圧力（最大値Ｐ３ｍａｘ）が発生するため、油圧モータ５の回転力をフライホイール８に伝えるベルト伝動機構に大負荷が作用することとなっていた。
【００４０】
これに対し、この破砕機においては、制動側リリーフ弁１６の設定圧力Ｐｂが、駆動側リリーフ弁１５の設定圧力Ｐａ（＝Ｐ１ｍａｘ）よりも低い値（たとえば最大駆動圧力Ｐ１ｍａｘの２／３）に設定され、図２中破線で示すように最大駆動圧力Ｐ１ｍａｘよりも低いブレーキ圧力Ｐ３′（最大値Ｐ３′ｍａｘ）が油圧モータ６に作用するように構成されている。
【００４１】
こうすれば、油圧モータ５の停止に要する時間は長くなるが、伝動ベルト７の負荷が小さくなるため、伝動ベルト７のスリップが抑えられ、このスリップに起因する伝動ベルト７の摩耗及びスリップ音の発生が抑えられる。
【００４２】
また、この実施形態では、図２に示すようにブレーキ圧力Ｐ３′が定常圧力Ｐ２よりも高い値に設定されている。
【００４３】
こうすれば、ブレーキ圧力Ｐ３′を定常圧力Ｐ２と同等以下とした場合と比較して、停止に要するブレーキ時間を可及的に短くすることができる。
【００４４】
第２実施形態（図３参照）
第２実施形態は、油圧モータ５を正逆両回転させる回路構成において第１実施形態の構成を適用している。
【００４５】
第１実施形態との相違点のみを説明する。
【００４６】
モータ回路１４に、正転位置イと逆転位置ロと中立位置ハを有する電磁式三位置切換弁であるコントロールバルブ２１と、一対のリリーフ弁２２，２３とチェック弁２４，２５から成るブレーキ弁２６が設けられ、コントロールバルブ２１によって油圧モータ５の回転方向が正逆切換えられるとともに、このモータ回転方向に応じて両リリーフ弁２２，２３の一方が駆動側、他方が制動側となる。
【００４７】
この両リリーフ弁（以下、第１、第２リリーフ弁という）２２，２３は、パイロット圧によって設定圧力が高低２段階に変化する２段リリーフ弁として構成され、この両リリーフ弁２２，２３のパイロットライン２７，２８に、油圧モータ５の正転時と逆転時とに応じて駆動側のリリーフ弁２２または２３の設定圧力を高くする電磁切換式の設定圧力切換弁２９が設けられている。
【００４８】
同切換弁２９は正転位置イと逆転位置ロと中立位置ハとを有し、正転位置イで第１リリーフ弁２２の設定圧力が、また逆転位置ロで第２リリーフ弁２３の設定圧力がそれぞれ上昇する。
【００４９】
３０はパイロット油圧源、３１はコントロールバルブ２１及び設定圧力切換弁２９をそれぞれ正転位置イに切換えるための正転スイッチ、３２は同逆転位置ロに切換えるための逆転スイッチである。
【００５０】
この構成において、モータ正転時には設定圧力切換弁２９が正転位置イに切換えられて駆動側となる第１リリーフ弁２２が高圧（相対的に第２リリーフ弁２３が低圧）に設定され、モータ逆転時には同切換弁２９が逆転位置ロに切換えられて逆に第２リリーフ弁２３が高圧（相対的に第１リリーフ弁２２が低圧）に設定される。
【００５１】
これにより、正逆いずれの回転時においても、最大駆動圧力よりも低いブレーキ圧力で油圧モータ５を停止させて伝動ベルト７の負荷を低減し、その摩耗及びスリップ音の発生を抑えることができる。
【００５２】
なお、第２実施形態では両リリーフ弁２２，２３のうち駆動側の設定圧力を高くするようにしたが、逆に、制動側の設定圧力を低くするように構成してもよい。
【００５３】
第３実施形態（図４，５参照）
第３実施形態においては、第１及び第２両実施形態のようにブレーキ弁１９，２６によってブレーキ圧力を発生させる方式に代えて、コントロールバルブ３３のメータアウト絞りによってブレーキ圧力を発生させる構成をとっている。
【００５４】
すなわち、モータ回路１４には、最大駆動圧力を決める一つのリリーフ弁３４及びチェック弁３５，３６のみを設ける一方、図５に示すようにコントロールバルブ３３のメータアウト開口が、最小ストロークから最大ストロークの少し手前までの区間Ｓ１で緩やかな勾配で増加するようにスプール開口特性を設定している。
【００５５】
このスプール開口特性によると、モータ停止時に区間Ｓ１でブレーキ圧力が漸増するため、第１及び第２両実施形態と同様に伝動ベルト７の負荷を低減することができる。
【００５６】
但し、この構成をとる場合、コントロールバルブ３３を図５のスプール開口特性に合わせて停止側に緩やかに戻す必要がある。
【００５７】
そこで、コントロールバルブ３３を油圧パイロット切換式とし、そのパイロットライン３７に、コントロールバルブ３３を駆動位置イと停止位置ロとの間で切換制御するための切換制御弁３８と、モータ停止時にタンクＴに戻るパイロット流量を絞ってコントロールバルブ３３の停止位置ロへの戻り時間を確保するための遅延手段としての絞り３９とが設けられている。４０はパイロット油圧源である。
【００５８】
第４実施形態（図６参照）
第３実施形態では、絞り３９のみによってパイロット流量を絞る構成をとっているため、通過流量が一定でなく、コントロールバルブ３３の戻り速度が変化するという問題がある。
【００５９】
そこで第４実施形態においては、パイロットライン３７における絞り３９の下流側に流量制御弁（所謂フロコン弁）４１を設け、同制御弁４１の差圧一定制御作用により絞り３９の通過流量を一定とする構成をとっている。
【００６０】
こうすれば、コントロールバルブ３３の戻り速度が一定となり、メータアウト開口が一定率で減少するため、なめらかなブレーキ作用が得られる。
【００６１】
第５実施形態（図７，８参照）
図１０に示すようにフライホイール８にジョー９が偏心して取付けられた破砕機においては、フライホイール８が最下点で停止しないと、所望の破砕度を得るためのジョー隙間の調整時に、ジョー９が落下しないようにフライホイール８を最下点に位置決めする必要がある。
【００６２】
あるいは、フライホイール８を最下点で自動的に停止させるための余分な手段（たとえばモータ回路をタンクに連通させる連通弁）を付加する必要がある。
【００６３】
第５実施形態においては、この点の対策として、コントロールバルブ３３が停止位置ロに戻った後もメータアウト開口が少し開いたまま（セミオープン）となるようにメータアウト開口特性を設定している。図８中、Ｓ２はこのセミオープン区間である。
【００６４】
こうすれば、コントロールバルブ３３が停止位置ロに戻った後も、フライホイール８が最下点に達するまで油圧モータ５が回転するため、ジョー隙間調整時にフライホイール８をわざわざ最下点に位置決めする手間が省けるとともに、最下点で停止させるための余分な構成（連通バルブ等）を付加する必要がない。
【００６５】
なお、図では、コントロールバルブ３３のメータアウト開口によって最大駆動圧力よりも低いブレーキ圧力を発生させる第３、第４実施形態の構成を前提としているが、上記セミオープン方式は、図１〜図３に示すブレーキ弁１９，２６によって同じ作用を得る第１及び第２実施形態にも適用することができる。
【００６６】
この場合、第１実施形態ではコントロールバルブ１１の停止位置ロで、第２実施形態ではコントロールバルブ２１の中立位置ハでそれぞれメータアウト開口がセミオープンとなるように構成すればよく、ブレーキ弁１９，２６によるブレーキ作用が働いた後、停止位置ロまたは中立位置ハでセミオープンのメータアウト開口による最終モータ回転作用が行われる。
【００６７】
ところで、第３〜第５各実施形態では、油圧モータ５を一方向回転させる場合を例示したが、これら実施形態の構成は、油圧モータ５を正逆回転させる場合にも適用することができる。
【００６８】
また、上記各実施形態では、油圧モータの回転力を破砕部に伝える伝動機構としてベルト伝動機構を用いた場合を例示したが、本発明は、他の伝動機構（たとえばチェーン伝動機構、歯車伝動機構等）を用いた場合にも上記同様に実施することができる。
【００６９】
【発明の効果】
上記のように本発明によると、モータ停止時に最大駆動圧力よりも低いブレーキ圧力を作用させる構成としたから、伝動機構の負荷を低減することができる。
【００７０】
このため、停止時における伝動機構のトラブルの発生（たとえばベルト伝動機構における伝動ベルトのスリップに起因するベルトの摩耗や大きなスリップ音の発生）を抑えることができる。
【００７１】
この場合、請求項２の発明によると、ブレーキ圧力を、最大駆動圧力よりも低いが定常圧力よりは高い値に設定するため、停止に要するブレーキ時間を可及的に短くすることができる。
【００７２】
また、請求項８の発明によると、最大駆動圧力よりも低いブレーキ圧力が発生するようにコントロールバルブのスプール開口特性を設定する場合に、スプールを一定速度で停止位置側にストロークさせてより滑らかなモータ停止作用を得ることができる。
【００７３】
また、請求項９の発明によると、停止位置でメータアウト開口がセミオープン状態となるため、フライホイールにジョーが偏心して取付けられた破砕機において、フライホイールを常に最下点で停止させることができる。このため、ジョーの隙間調整時にフライホイールを最下点に位置決めする手間を省略できるとともに、最下点で停止させるための余分な構成（連通バルブ等）を付加する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す油圧回路図である。
【図２】同実施形態によるブレーキ作用を説明するためのモータ駆動圧力及びブレーキ圧力の特性図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す油圧回路図である。
【図４】本発明の第３実施形態を示す油圧回路図である。
【図５】同実施形態におけるコントロールバルブのスプール開口特性図である。
【図６】本発明の第４実施形態を示す油圧回路図である。
【図７】本発明の第５実施形態におけるコントロールバルブを示す図である。
【図８】同コントロールバルブのスプール開口特性図である。
【図９】本発明の適用対象である移動式破砕機の全体概略側面図である。
【図１０】同破砕機における駆動系の構成図である。
【符号の説明】
５  油圧モータ
６  伝動機構を構成する駆動プーリ
７  同伝動ベルト
８  破砕部のフライホイール
９  同ジョー
１０  油圧ポンプ
１１，２１  コントロールバルブ
１２，１３  モータ両側管路
１４  モータ回路
１９，２６  ブレーキ弁
１５，１６，２２，２３  ブレーキ弁を構成するリリーフ弁
３３  油圧ブレーキ手段を兼ねるコントロールバルブ
３７  同コントロールバルブのパイロットライン
３９  遅延手段としての絞り
４１  流量制御弁
【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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【図６】
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【図７】
2004162852.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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