(57)【要約】【課題】トンネル工事での掘削作業や発破掘削後の仕上げ作業の際に生じる想定外の異物に対する処理能力を向上させた油圧回路装置を提供する。【解決手段】ブレーカ仕様の油圧ショベルの油圧回路内に２系統の分岐油路をつくり、１系統には外付けの作動油濾過装置と逆止弁を設置する。もう１系統には外付けの作動油冷却装置と開閉バルブを設置する。また後者の設置に伴い既設の油圧経路内に逆止弁を設置する。以上の組み合わせで構成される油圧回路装置を特徴とする。【選択図】図２
2016060038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーカ仕様の油圧ショベルの油圧回路内のブレーカ装置を作動させる油路において分岐油路を２系統増設し、１系統には油路途中に外付けの作動油濾過装置と逆流を防止する器具を、もう１系統には油路の途中に外付けの作動油冷却装置と油量調整のための開閉器具を設置する。また外付けの作動油冷却装置の設置による既設の油路の逆流防止のための器具も設置する。以上の分岐油路及び装置の組み合わせから構成されるブレーカ仕様の油圧ショベルのための油圧回路装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明はトンネル工事の掘削作業にてブレーカ仕様の油圧ショベルを使用した際に油圧回路内に侵入する粉塵や水を処理し、油圧機器のメンテナンス軽減や故障を防止するための油圧回路装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  図１からブレーカ仕様の油圧ショベルを使用する際の作業時の油圧ブレーカ装置１２の動作について、まず機械本体より油圧がかかりコントロールバルブ２２を介して打撃用ピストン２３を動作（前後）させる。これによりチゼル２４を動作（前後）させて掘削作業を行う。なお打撃用ピストン２３は圧力油室２５と接面しており圧力油室２５内の作動油の制御にて作動させるものである。このブレーカ装置１２には、通常チゼル２４や打撃用ピストン２３にダストシールやブッシュ等の粉塵等の混入防止措置がとられている。【０００３】  トンネル工事での掘削作業や発破掘削後の仕上げ作業でもブレーカ仕様の油圧ショベルを使用するが、上向きや横向きへの打撃頻度が高いため油圧ブレーカ装置１２本体と打撃先端部のチゼル２４との接触部分の摩耗や損傷が激しい。これにより隙間が発生し、混入防止措置がとられていても、図１で示す通り隙間から粉塵や水などの異物が侵入して打撃室２６を通り、ピストン動作によって圧力油室２５へ入り込んでしまう頻度が他の用途よりも高い。圧力油室２５へ入り込んだ粉塵や水などの異物はコントロールバルブ２２を介し作動油に混入して本体機械の油圧回路へ侵入することになる。【０００４】  このような現象が起きると、図２に示す従来装着されているフィルター１７はこれら想定外の異物を処理するように作られていないので、処理能力が追い付かず、フィルター１７や作動油交換のメンテナンスが増え大変不便であった。また処理能力を超えたため劣化した作動油が油圧回路内を循環すると、一旦作動油冷却装置１６にて冷却してもすぐに作動油及び回路内温度が上昇傾向となり、これが原因とされる油圧機器の不具合や故障が発生するという問題があった。【０００５】  このような問題を解決するため、特許文献１ではブレーカ装置のブラケット先端部に注入孔から発砲ウレタン樹脂を注入できるロッドカバーと、このロッドカバーとブレーカ本体の間にダストリングを装着して粉塵や水などの異物侵入を防止する防塵機構が提案されている。同様に特許文献２や特許文献３のようなブレーカ装置の防塵対策が提案されている。またこれら以外にも各メーカー等によりそれぞれ防塵対策が施されているものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】  特開２００１−１７０８７６公報
【特許文献２】  特開２０１１−１１３２４公報
【特許文献３】  特開平１１−１８８６６２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  しかし、それぞれのブレーカ装置の防塵機能には能力差があり、すべてのブレーカ装置が粉塵や水の侵入を防ぎきれている訳ではない。またトンネル断面内の掘削作業は、長期工事のため使用期間が長く、長期にわたる上向きや横向きへの打撃が続くことや、狭い抗内での作業にて岩盤との接触、粉塵濃度が高いなど過酷な作業環境下にある。このためブレーカ装置の傷みも激しく、たとえブレーカ装置本体に防塵装置がついていたとしても防塵能力を維持するのには限界がある。【０００８】  本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであり、ブレーカ装置本体の防塵装置でも除去しきれず、油圧回路内に侵入してきた粉塵や水を対処するための油圧回路装置に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  油圧回路内のブレーカ装置１２を作動させる油路に、２系統の分岐油路をつくり、それぞれ外付けの作動油濾過装置３と外付けの作動油冷却装置６とを設置する。まず１系統は作動油タンク８から油圧ポンプ１０の間の分岐点１８から合流点２１を経て、再び作動油タンク８へ戻る分岐油路１をつくり、その途中に外付けの作動油濾過装置３と逆止弁４を設置する。もう１系統はブレーカ装置１２と作動油冷却装置１６との間の分岐点２０から分岐油路１との合流点２１を経て、再び作動油タンク８へ戻る分岐油路２をつくり、その途中に開閉バルブ５と外付けの作動油冷却装置６を設置する。また作動油逆流防止のため既設の油路のブレーカ装置１２と作動油冷却装置１６との間で分岐点２０より下流部に逆止弁７を設置する。本発明は以上の組合せ構成よりなる、トンネル工事で打撃作業を行うブレーカ仕様の油圧ショベルのための油圧回路装置である。
【発明の効果】
【００１０】  分岐油路にて外付けの作動油濾過装置を設置し作動させることで、オイルの劣化を遅らせ、既設のフィルターや作動油交換頻度が減り、メンテナンス負担を大幅に軽減することができる。また外付けの作動油冷却装置を設置し、既設の冷却装置と併用することにより、冷却効果が上がり、劣化作動油が引き起こす油圧回路内の温度上昇が原因の油圧機器の故障を防ぐことができる。その他、汎用機に後付けで外部装着なので発明品自身のメンテナンスや取替がしやすい。また作動油交換頻度が減ることから環境への配慮にも繋がる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明にて解決する課題を理解するための図であるが、ブレーカ装置の構造等については基本的な表記のみの簡略図にしてある。
【図２】本発明の実施形態を示すブレーカ仕様の油圧ショベルの作動油流動回路の模式図である。油圧回路の機器配置はあくまでも基本的な構成であって機種によって若干異なる部分はあるが、説明するのに必要な構成を記載してある。また説明に支障が無い部分は省略するなど簡略化してある。
【発明を実施するための形態】
【００１２】  以下、図２を参照して本発明を実施するための油圧回路装置について説明をする。
【００１３】  ブレーカ仕様の油圧ショベルの油圧回路には走行・旋回装置１４を作動させる油圧経路と、そしてブーム・アーム装置１５を作動させる油圧経路、ブレーカ装置１２を作動させる油圧経路の３系統がある。作動油タンク８からフィルター９と油圧ポンプ１０を経て油圧バルブ１１までは同一系統で、そこから各装置に向けて一旦分岐する。
【００１４】  本発明に関係するブレーカ装置１２を作動させる油路（以下既設の油路という。）は油圧バルブ１１からブレーカ装置１２及び作動油冷却装置１６を経て再び作動油タンク８に戻る経路をたどる。また油圧方向が逆に入れ替り油圧バルブ１１を介する他装置の油路とは異なり、油圧バルブ１１を介さない油路となっている。この油路内にて本発明を実施する。
【００１５】  本発明の実施形態ついて、既設の油路の途中に分岐油路１をつくり外付けの作動油濾過装置３と逆止弁４を設置する。また別系統にて分岐油路２をつくり開閉バルブ５と外付けの作動油冷却装置６を設置する。また分岐油路２の増設に伴い作動油の逆流防止が必要となるので、既設の油路内に逆止弁７を設置する。本発明は以上の構成となっているが詳細は次の通りである。
【００１６】  外付けの作動油濾過装置３の設置について、まずフィルター９と油圧ポンプ１０の間に分流すなわち分岐点１８をつくり、ここから分岐油路２との合流点２１を経て作動油タンク８へと繋がる分岐油路１を増設する。この分岐油路１の途中に外付けの作動油濾過装置３を設置する。またこの分岐油路１は作動油タンク８へ繋がる手前の合流点２１にて分岐油路２と合流しているので、分岐油路２から作動油が逆流してこないように外付けの作動油濾過装置３と合流点２１との間に逆止弁４を設置する。なお外付けの作動油濾過装置３について、図表には表記されていないが油圧ポンプ機能を備えており動力として交流電気式のモーターが設置されている。また内部油圧回路において粉塵や水などの異物混入を防止するフィルターと同性能のストレーナー、圧力異常による内部破損を防止するバルブが装備されている。
【００１７】  次に外付けの作動油冷却装置６の設置について、まずブレーカ装置１２と作動油冷却装置１６との間に分流すなわち分岐点２０をつくりここから分岐油路１との合流点２１を経て作動油タンク８へ繋がる分岐油路２を増設する。ブレーカ装置１２と作動油冷却装置１６との間にフィルター１３があるときはこれより下流に分岐点２０を設ける。この分岐油路２の途中に外付けの作動油冷却装置６を設置する。これにより既設の油路は、フィルター１３を通過後、作動油冷却装置１６を通過する流れと外付けの作動油冷却装置６を通過する流れの２系統に分流することになる。
【００１８】  しかし、今回分岐油路２を増設すると既設の油路から分岐点２０を通り作動油が逆流してくる恐れがあるので、この防止のため既設の油路の分岐点２０と作動油冷却装置１６との途中に逆止弁７を設置する。また分岐油路２内に、流れる油量の調整及び外付けの作動油冷却装置６の故障又は分岐油路２のトラブルに対処するため、分岐油路２の分岐点２０と外付けの作動油冷却装置６との間に開閉バルブ５を設置する。因みに分岐油路２内や外付けの作動油冷却装置６に不具合が生じても、開閉バルブ５を締めることにより従来の既設の油路にてブレーカ装置を稼働させることは可能である。
本発明は以上のような構造である。
【００１９】  これらの使用方法について、外付けの作動油濾過装置３については、前述の通り油圧ポンプ機能により動力を備えているので、機械本体が稼働していないとき、すなわち油圧ポンプ１０が動いてないときに交流の電気を給電し作動させて作動油を濾過するものである。また外付けの作動油冷却装置６ついては、冷却用ファンの動力は直流電気式のモーターが設置されており、機械本体が稼働しているとき、すなわち油圧ポンプ１０が動いて既設の作動油冷却装置１６が作動しているときに一緒に直流の電気を給電し作動させ、その併用使用により作動油冷却効果を上げるものである。
【００２０】  かかる実施により、外付けの作動油濾過装置３の設置はトンネル工事掘削時のブレーカ装置から油圧回路に侵入してきた粉塵や水などの異物を大幅に除去し作動油劣化を遅らせ、作動油交換や既設のフィルター取替え頻度が下がりメンテナンス負担が軽減できる。また外付けの作動油冷却装置６の設置は既設の作動油冷却装置１６との併用により作動油冷却性能を高め、作動油劣化による油圧回路内の温度上昇を原因とする油圧機器の破損ひいては油圧ショベルの故障を防止することができる。
【００２１】  その他、作動油交換頻度が減ることにより環境への配慮にも繋がる。また発明品自身は外部装着なのでメンテナンスや取替えがし易い。
【符号の説明】
【００２２】１    分岐油路
２    分岐油路
３    外付けの作動油濾過装置
４    逆止弁
５    開閉バルブ
６    外付けの作動油冷却装置
７    逆止弁
８    作動油タンク
９    フィルター
１０  油圧ポンプ
１１  油圧バルブ
１２  ブレーカ装置
１３  フィルター
１４  走行・旋回装置
１５  ブーム・アーム装置
１６  作動油冷却装置
１７  フィルター１７
１８  分岐点
１９  分岐点
２０  分岐点
２１  合流点
２２  コントロールバルブ
２３  打撃用ピストン
２４  チゼル
２５  圧力油室
２６  打撃室
【図１】
2016060038.tif 000003
【図２】
2016060038.tif 000004