【手続補正書】
【提出日】平成15年7月28日(2003.7.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】自走式破砕機
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
破砕対象物を破砕する自走式破砕機において、
破砕装置と、
この破砕装置に破砕対象物を供給するフィーダと、
前記破砕装置の負荷を検出する負荷検出手段と、
前記破砕装置へ供給される破砕対象物の量を検出する供給量検出手段と、
前記負荷検出手段及び前記供給量検出手段の検出信号に応じて、前記フィーダの動作速度を制御する速度制御手段と
を備えることを特徴とする自走式破砕機。
【請求項２】
請求項１記載の自走式破砕機において、
前記速度制御手段は、
前記負荷検出手段で検出された前記破砕装置の負荷が第１所定値以上となったか否かを判定する過負荷判定手段と、
前記供給量検出手段で検出された破砕対象物の量が所定量以上となったか否かを判定する過供給判定手段と、
前記過負荷判定手段又は前記過供給判定手段の少なくともいずれか一方の判定が満たされた場合に、前記フィーダの動作を減速させるか又は停止させる信号を出力する減速・停止信号出力手段とを有することを特徴とする自走式破砕機。
【請求項３】
請求項２記載の自走式破砕機において、
前記減速・停止信号出力手段は、前記過負荷判定手段又は前記過供給判定手段の少なくともいずれか一方の判定が満たされた状態が第１の所定の時間継続した場合に、前記フィーダの動作を減速させるか又は停止させる信号を出力することを特徴とする自走式破砕機。
【請求項４】
請求項２記載の自走式破砕機において、
可変容量型油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給される圧油によって作動し前記破砕装置を駆動する油圧アクチュエータとを備え、
前記負荷検出手段は、前記油圧アクチュエータの負荷圧を検出する圧力検出手段であり、
前記過負荷判定手段は、前記圧力検出手段によって検出された負荷圧が前記油圧ポンプの傾転角に応じて変化する吐出可能流量を流し得る限界吐出圧力近傍に設定された基準圧力以上になったか否かを判定する手段であることを特徴とする自走式破砕機。
【請求項５】
請求項４記載の自走式破砕機において、
前記基準圧力は、前記限界吐出圧力以下であることを特徴とする自走式破砕機。
【請求項６】
請求項４記載の自走式破砕機において、
前記速度制御手段は、前記圧力検出手段で検出された負荷圧が油圧回路保護のためのリリーフ圧以上となったか否かを判定する異常負荷判定手段を有し、
前記過負荷判定手段の判定が満たされ前記異常負荷判定手段の判定が満たされなかった場合に周囲に対し警報を発する過負荷警報手段と、
前記異常負荷判定手段の判定が満たされた場合に周囲に対し警報を発する異常負荷警報手段とを設けたことを特徴とする自走式破砕機。
【請求項７】
請求項２記載の自走式破砕機において、
前記速度制御手段は、前記減速・停止信号出力手段からの信号により前記フィーダの動作が減速又は停止した後、前記過負荷判定手段及び過供給判定手段の判定がいずれも再び満たされなくなった状態が第２の所定の時間継続した場合に、前記フィーダの動作を減速又は停止前の状態に復帰させる信号を出力する第１復帰信号出力手段を有することを特徴とする自走式破砕機。
【請求項８】
請求項２記載の自走式破砕機において、
前記速度制御手段は、
前記減速・停止信号出力手段からの信号により前記フィーダの動作が減速又は停止した後、前記過負荷判定手段及び過供給判定手段の判定がいずれも再び満たされなくなった場合に、前記負荷検出手段で検出された前記破砕装置の負荷が前記第１所定値より小さい第２所定値未満となったか否かを判定する復帰負荷判定手段と、
この復帰負荷判定手段の判定が満たされた場合には、前記フィーダの動作を減速又は停止前の状態に復帰させる信号を出力する第２復帰信号出力手段とを有することを特徴とする自走式破砕機。
【請求項９】
請求項１記載の自走式破砕機において、
前記負荷検出手段は、前記破砕装置の回転数を検出する回転数検出手段であることを特徴とする自走式破砕機。
【請求項１０】
請求項９記載の自走式破砕機において、
前記回転数検出手段は、前記破砕装置を駆動するアクチュエータの回転数を検出することを特徴とする自走式破砕機。
【請求項１１】
請求項７記載の自走式破砕機において、
前記第２の所定の時間を調整するための調整手段を設けたことを特徴とする自走式破砕機。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、岩石・建設廃材等を破砕する自走式破砕機に係わり、特に、フィーダを備えた自走式破砕機に関する。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
【従来の技術】
破砕機は、建設現場で発生する大小さまざまな岩石・建設廃材等の破砕対象物（以下適宜、ガラという）を、運搬する前にその現場で所定の大きさに破砕することにより、工事の円滑化・コスト削減を図るものである。
すなわち、油圧ショベル等によって破砕機上部に備えられたホッパに投入されたガラは、ホッパ下方に備えられたフィーダにより側断面形状が略Ｖ字形をなすジョークラッシャ等の破砕装置へと導かれて所定の大きさに破砕される。破砕されたガラは、ジョークラッシャ下部の空間からジョークラッシャの下方に配置されたコンベアの上に落下しコンベアによって運搬される。この運搬の途中において、コンベア上方に配置された磁選機によって例えばコンクリートのガラに混入している鉄筋片等を吸着して取り除き、大きさがほぼ揃った破砕物として最終的に破砕機の前部から搬出される。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術には、以下のような課題が存在する。
実公平５−１３１５号公報のフィーダ制御装置では、比較的圧縮強度の大きいガラ（例えば岩石等）を供給する場合には少ない供給量でもガラの総重量が大きくなるため、光電センサが作動しないため、破砕装置を駆動する油圧モータの負荷が過大となる可能性がある。負荷が過大となると油圧モータの回転数が低下するため、破砕速度が低下する。このことを図１０により説明する。
図１０は、油圧モータを駆動する圧油を供給する可変容量型油圧ポンプの一般的な特性を示したＰ−Ｑ特性線である。縦軸はポンプから吐出可能な圧油の流量Ｑを示し、横軸はポンプから吐出される圧油の吐出圧Ｐを示している。図示するように、ポンプ吐出圧Ｐ≦ＰD（＝吐出可能流量Ｑoを流し得る限界圧力）となる領域では吐出流量Ｑはポンプ性能上の吐出可能流量Ｑoとなるが、ポンプ吐出圧ＰがＰDを超えると、吐出流量ＱはＰＱ＝一定値となるように変化するため、吐出流量Ｑは吐出圧Ｐの増加とともに減少する。この際、ポンプ傾転角θが最大傾転角θmaxの場合には流量Ｑoが最大流量となるが、図１０に示すようにポンプ傾転角θがθmaxより小さくなるにつれ、吐出可能流量Ｑoは小さくなってＱo’となる。一方、吐出可能流量Ｑo’を流し得る限界圧力ＰDは増加してＰD’となる。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
【課題を解決しようとするための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、破砕対象物を破砕する自走式破砕機において、破砕装置と、この破砕装置に破砕対象物を供給するフィーダと、前記破砕装置の負荷を検出する負荷検出手段と、前記破砕装置へ供給される破砕対象物の量を検出する供給量検出手段と、前記負荷検出手段及び前記供給量検出手段の検出信号に応じて、前記フィーダの動作速度を制御する速度制御手段とを備える。
フィーダから圧縮強度の比較的大きい破砕対象物（岩石・建設廃材等）を破砕装置に供給する場合、少ない供給量でも破砕装置の負荷が大きくなる。本発明では、負荷検出手段の検出信号に応じて速度制御手段でフィーダ動作速度を制御することにより、破砕装置の負荷が所定値以上になった場合にはフィーダ動作を減速又は停止して破砕装置への破砕対象物の供給を緩和できるので、破砕装置の負荷が過大となるのを防止することができる。
一方、フィーダから圧縮強度の比較的小さい破砕対象物を破砕装置に供給する場合、供給量が多くても破砕装置の負荷は大きくならない。しかし本発明では、速度制御手段が供給量検出手段の検出信号にも応じてフィーダ動作速度を制御することにより、破砕装置への供給量が所定量以上になった場合にはフィーダ動作を減速又は停止して破砕装置への破砕対象物の供給を緩和できるので、破砕装置へ過大量の破砕対象物が供給されるのを防止することができる。
以上のようにして、ガラの圧縮強度の大小に関係なくフィーダから破砕装置へのガラ供給量を常に適正に維持することができる。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記速度制御手段は、前記負荷検出手段で検出された前記破砕装置の負荷が第１所定値以上となったか否かを判定する過負荷判定手段と、前記供給量検出手段で検出された破砕対象物の量が所定量以上となったか否かを判定する過供給判定手段と、前記過負荷判定手段又は前記過供給判定手段の少なくともいずれか一方の判定が満たされた場合に、前記フィーダの動作を減速させるか又は停止させる信号を出力する減速・停止信号出力手段とを有する。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
（３）上記（２）において、さらに好ましくは、前記減速・停止信号出力手段は、前記過負荷判定手段又は前記過供給判定手段の少なくともいずれか一方の判定が満たされた状態が第１の所定の時間継続した場合に、前記フィーダの動作を減速させるか又は停止させる信号を出力する。
過負荷判定手段及び過供給判定手段の判定が満たされて直ちにフィーダを減速又は停止させ破砕対象物の供給を減速又は停止すると、この減速又は停止直後に再び負荷が減少したり供給量が減少して過負荷状態又は過供給状態が解消されてフィーダ動作が復帰し、これ以降フィーダ停止と動作開始とを繰り返す不安定な制御状態となる可能性がある。本発明においては、過負荷状態及び過供給状態が第１の所定の時間継続してから減速・停止信号出力手段がフィーダの動作を減速又は停止させる信号を出力することにより、過負荷状態及び過供給状態がある程度継続した場合のみ破砕対象物の供給を減速又は停止する。これにより、制御上の安定性を向上することができる。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
（４）上記（２）において、また好ましくは、可変容量型油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給される圧油によって作動し前記破砕装置を駆動する油圧アクチュエータとを備え、前記負荷検出手段は、前記油圧アクチュエータの負荷圧を検出する圧力検出手段であり、前記過負荷判定手段は、前記圧力検出手段によって検出された負荷圧が前記油圧ポンプの傾転角に応じて変化する吐出可能流量を流し得る限界吐出圧力近傍に設定された基準圧力以上になったか否かを判定する手段である。
限界吐出圧力を超えるとポンプからの吐出流量が減少し破砕装置の破砕速度が減少してしまうので、この限界吐出圧力近傍の圧力を基準圧力とすることにより、破砕速度減少時には確実にフィーダを停止することができる。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
（６）上記（４）において、また好ましくは、前記速度制御手段は、前記圧力検出手段で検出された負荷圧が油圧回路保護のためのリリーフ圧以上となったか否かを判定する異常負荷判定手段を有し、かつ、前記過負荷判定手段の判定が満たされ前記異常負荷判定手段の判定が満たされなかった場合に周囲に対し警報を発する過負荷警報手段と、前記異常負荷判定手段の判定が満たされた場合に周囲に対し警報を発する異常負荷警報手段とを設ける。
これにより、オペレータは、異常負荷の発生と過負荷の発生とを区別して認識することができる。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
（７）上記（２）において、また好ましくは、前記速度制御手段は、前記減速・停止信号出力手段からの信号により前記フィーダの動作が減速又は停止した後、前記過負荷判定手段及び過供給判定手段の判定がいずれも再び満たされなくなった状態が第２の所定の時間継続した場合に、前記フィーダの動作を減速又は停止前の状態に復帰させる信号を出力する第１復帰信号出力手段を有する。
過負荷判定手段及び過供給判定手段の判定がいずれも満たされなくなった場合には、過負荷状態及び過供給状態は解消されている。しかし、ここで直ちにフィーダ動作を復帰させ破砕対象物の供給を再開すると、この供給開始の直後に再び負荷が増大したり供給量が過大となりフィーダを減速又は停止させ、これ以降フィーダ動作開始と減速又は停止とを繰り返す不安定な制御状態（いわゆるハンチング）となる可能性がある。本発明においては、過負荷状態及び過供給状態が解消された状態が所定の間継続してから第１復帰信号出力手段がフィーダの動作を復帰させる信号を出力することにより、過負荷状態及び過供給状態が解消されても直ちにフィーダ動作を復帰させず、ある程度の継続時間をおいてから破砕対象物の供給を再開する。これにより、制御上の安定性を向上することができる。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
（８）上記（２）において、また好ましくは、前記速度制御手段は、前記減速・停止信号出力手段からの信号により前記フィーダの動作が減速又は停止した後、前記過負荷判定手段及び過供給判定手段の判定がいずれも再び満たされなくなった場合に、前記負荷検出手段で検出された前記破砕装置の負荷が前記第１所定値より小さい第２所定値未満となったか否かを判定する復帰負荷判定手段と、この復帰負荷判定手段の判定が満たされた場合には、前記フィーダの動作を減速又は停止前の状態に復帰させる信号を出力する第２復帰信号出力手段とを有する。
過負荷判定手段及び過供給判定手段の判定がいずれも満たされなくなった場合には、過負荷状態及び過供給状態は解消されている。しかし、ここで直ちにフィーダ動作を復帰させ破砕対象物の供給を再開すると、この供給開始の直後に再び負荷が増大してフィーダを減速又は停止させ、これ以降フィーダ動作開始と減速又は停止とを繰り返す不安定な制御状態（いわゆるハンチング）となる可能性がある。本発明においては、破砕装置の負荷が第１所定値未満となり過負荷状態が解消しても、復帰負荷判定手段及び第２復帰信号出力手段でその第１所定値よりさらに小さい第２所定値未満となるまで待ってからフィーダ動作を復帰させる。これにより、過負荷状態及び過供給状態が解消されても直ちにフィーダ動作を復帰させず、ある程度の時間遅れをおいてから破砕対象物の供給を再開するので、制御上の安定性を向上することができる。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
コントロールバルブ２９〜３２は、いずれもセンタバイパス型の切換弁であり、破砕用油圧モータ２４に接続された破砕用コントロールバルブ２９と、左走行油圧モータ２８Ｌに接続された上記左走行用コントロールバルブ３０と、右走行油圧モータ２８Ｒに接続された上記右走行用コントロールバルブ３１と、フィーダ用油圧モータ２３、コンベア用油圧モータ２５、及び磁選機用油圧モータ２６に接続された軽負荷機器用コントロールバルブ３２とから形成されている。
このとき、コントロールバルブ３０及びコントロールバルブ３２とタンク６９とを接続する管路１０９，１１０上には、絞り１００，１０１がそれぞれ設けられており、これらの絞り１００，１０１の上流側には、これらによって発生する圧力（ネガコン圧Ｐ1’，Ｐ2’）を検出するための圧力センサ１０２，１０３が設けられている。ここで、上述したようにコントロールバルブ２９〜３２はセンターバイパス型の弁となっており、センターバイパス管路を流れる流量は、各コントロールバルブ２９〜３２の操作量により変化する。各コントロールバルブ２９〜３２の中立時、すなわち油圧ポンプ２０，２１への要求流量が少ない場合には、第１油圧ポンプ２０、第２油圧ポンプ２１から吐出される圧油のうちほとんどが管路１０９，１１０に流れるため、ネガコン圧Ｐ1’，Ｐ2’が高くなる。逆に、各コントロールバルブ２９〜３２が操作されて開状態となった場合、すなわち油圧ポンプ２０，２１への要求流量が多い場合には、管路１０９，１１０に流れる流量は、アクチュエータ側へ流れる流量分だけ減じられるため、ネガコン圧Ｐ1’，Ｐ2’が低くなる。本実施形態では、後述するように、この圧力センサ１０２，１０３で検出されたネガコン圧Ｐ1’，Ｐ2’の変動に基づき、第１及び第２油圧ポンプ２０，２１の斜板２０Ａ，２１Ａの傾転角を制御するようになっている（詳細は後述）。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
【発明の効果】
本発明によれば、破砕装置の負荷が所定値以上になった場合にはフィーダ動作を減速又は停止して破砕装置への破砕対象物の供給を緩和できるとともに、破砕装置への供給量が所定量以上になった場合にはフィーダ動作を減速又は停止して破砕装置への破砕対象物の供給を緩和できる。したがって、ガラの圧縮強度の大小に関係なくフィーダから破砕装置へのガラ供給量を常に適正に維持できる。