ジョークラッシャ
【課題】必要以上の作業中断を抑制することで生産性を向上させることができるジョークラッシャを提供する。
【解決手段】破砕装置フレームに固定した固定歯と、この固定歯に対して揺動する動歯と、破砕装置フレームに固定したジャッキと、このジャッキの圧油の戻り管路の圧力の最大値を規定し、規定した最大圧力を超える負荷がかかった場合にジャッキを縮退させるリリーフ弁と、ジャッキと動歯との間に介設したトグルプレートと、このトグルプレートがジャッキと動歯との間に保持されるように動歯をジャッキ側に付勢する油圧シリンダと、ジャッキのストロークを検出するストロークセンサと、このストロークセンサにより検出されたジャッキの縮退量が設定値を超えた場合に縮退分だけジャッキを伸長させる手順（Ｓ１３０）、及びその結果ジャッキが原位置に復帰しない場合に動歯の揺動動作を停止させる手順（Ｓ１５０，Ｓ１６０）を実行する制御装置とを備える。
【解決手段】破砕装置フレームに固定した固定歯と、この固定歯に対して揺動する動歯と、破砕装置フレームに固定したジャッキと、このジャッキの圧油の戻り管路の圧力の最大値を規定し、規定した最大圧力を超える負荷がかかった場合にジャッキを縮退させるリリーフ弁と、ジャッキと動歯との間に介設したトグルプレートと、このトグルプレートがジャッキと動歯との間に保持されるように動歯をジャッキ側に付勢する油圧シリンダと、ジャッキのストロークを検出するストロークセンサと、このストロークセンサにより検出されたジャッキの縮退量が設定値を超えた場合に縮退分だけジャッキを伸長させる手順（Ｓ１３０）、及びその結果ジャッキが原位置に復帰しない場合に動歯の揺動動作を停止させる手順（Ｓ１５０，Ｓ１６０）を実行する制御装置とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、岩石等の被破砕物を破砕するジョークラッシャに関する。
【背景技術】
【０００２】
ジョークラッシャとは、固定歯と固定歯に対して揺動する動歯との間に形成した破砕室に被破砕物を導入して破砕するものである。この種のジョークラッシャには、被破砕物から動歯に作用する破砕反力をロックシリンダで受けるように構成したものがある（特許文献１等参照）。この従来技術では、ロックシリンダと動歯との間にトグルプレートを保持させ、トグルプレートを介してロックシリンダに伝えられる破砕反力を、シリンダチューブとピストンロッドとの間の摩擦力で受けるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−５３２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術では、過負荷時にロックシリンダのシリンダチューブとピストンロッドとの間の摩擦力を超える破砕反力が動歯に働いた場合、ロックシリンダが縮退して破砕室出口を拡大する方向に動歯が退避するので、トグルプレートが折損から保護される。したがって、ロックシリンダを元の状態に伸長させれば破砕作業に復帰することができる。
【０００５】
しかしながら、この従来技術では、過負荷時には破砕装置を停止させ、破砕室内の異物や被破砕物を排出する等した後でロックシリンダを元の状態に復帰させて初めて破砕作業を再開することができる。言い換えれば、ロックシリンダが縮退してしまえば自動的に破砕作業が中断されてしまい、破砕室内の破砕物が完全に排出されるまでは破砕作業が再開できない。その結果、例えば、鉄筋等といった破砕不能な異物が破砕室に侵入し破砕装置の負荷が一瞬でも設定範囲を超えてしまえば、それが一時的な過負荷に過ぎない場合でも強制的に破砕作業が中断されてしまう。
【０００６】
本発明の目的は、必要以上の作業中断を抑制することで生産性を向上させることができるジョークラッシャを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、破砕装置フレームと、この破砕装置フレームに固定した固定歯と、この固定歯との間に破砕室を形成し前記固定歯に対して揺動するように前記破砕装置フレームに偏心軸を介して支持された動歯と、この動歯の前記破砕室と反対側の空間にて前記破砕装置フレームに固定したジャッキと、このジャッキの圧油の戻り管路の圧力の最大値を規定し、規定した最大圧力を超える負荷がかかった場合に前記ジャッキを縮退させるリリーフ弁と、前記ジャッキと前記動歯との間に介設したトグルプレートと、このトグルプレートが前記ジャッキと前記動歯との間に保持されるように前記動歯を前記ジャッキ側に付勢する付勢手段と、前記ジャッキのストロークを検出するストロークセンサと、このストロークセンサにより検出された前記ジャッキの縮退量が設定値を超えた場合に検出された縮退量だけ前記ジャッキを伸長させる手順、及びこの手順を実行した結果ジャッキが原位置に復帰しない場合に前記動歯の揺動動作を停止させる手順を実行する制御装置とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、他の発明は、上記発明において、ホッパに投入された被破砕物を前記破砕室に供給するフィーダをさらに備え、前記制御装置は、前記ストロークセンサにより検出された前記ジャッキの縮退量が設定値を超えた場合、検出された縮退量だけ前記ジャッキを伸長させる前に前記フィーダを停止させる手順を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、過負荷時には、ジャッキが縮退しトグルプレートが折損から保護されるので、トグルプレートを交換しなくてもジャッキを縮退前の位置に復帰させれば破砕作業を続行することができる。このとき、ジャッキが縮退した場合でも即座に運転停止せず、破砕装置を作動させたままジャッキの原位置への復帰を図り、原位置に復帰しない場合にのみ破砕作業を中断する必要があると判断し破砕装置２０を停止させることにより、ジャッキが縮退前の状態に復帰するようであれば破砕作業が中断されない。このように、必要以上の作業中断を抑制することで生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の一実施の形態に係るジョークラッシャの全体構造を表す側面図、図２はその上面図、図３は図１中の左側から見た背面図、図４は図１中の右側から見た正面図である。以下の説明において、図１中の左・右を、それぞれジョークラッシャの後・前又は本体フレーム長手方向の一方側・他方側とする。
図１〜図４に示したジョークラッシャは、例えばビル解体時に搬出されるコンクリート塊や道路補修時に排出されるアスファルト塊等の建設現場で発生する大小様々な建設廃材、産業廃棄物、若しくは岩石採掘現場や切羽で採掘される岩石・自然石等を破砕対象とし、これらを被破砕物として受け入れて破砕するものである。また本ジョークラッシャは、走行体１と破砕機本体部２を備えており、破砕機本体部２の下部に走行体１を設けたことにより自走機能を有している。但し、本発明の適用対象はこのような自走機能を有するジョークラッシャに限らず、牽引走行可能なジョークラッシャや定置式のジョークラッシャにも本発明は適用可能である。
【００１１】
走行体１は、走行装置３と走行装置３の上方にほぼ水平に設けられた本体フレーム４とで構成されている。走行装置３は、トラックフレーム５、トラックフレーム５の両端に設けた従動輪及び駆動輪（ともに図示せず）、従動輪及び駆動輪に掛け回した履帯７、及び駆動輪の軸に出力軸が連結された走行用駆動装置８を備えている。なお、トラックフレーム５は本体フレーム４の下部に連設されており、本実施の形態において、トラックフレーム５はトラックフレーム４と一体形成されている。
【００１２】
破砕機本体部２は、破砕対象（被破砕物）を受け入れるホッパ１２、ホッパ１２に受け入れた被破砕物を粒度選別し後段工程に供給するグリズリフィーダ１５、グリズリフィーダ１５により供給された被破砕物を破砕する破砕装置２０、破砕装置２０で破砕した破砕物等を機外に排出する排出コンベア２５、及び機体各所に搭載した作動装置の動力源等を内蔵した動力装置（パワーユニット）４０を備えている。
【００１３】
ホッパ１２は、上方に向かって拡開した枠状の部材であり、本体フレーム４の長手方向一方側の上部に設けた支持部材１３に対して支持ポスト９，１０を介して固定されている。
【００１４】
グリズリフィーダ１５は、ホッパ１２の下方に位置し、ホッパ１２とは別個にスプリング（図示せず）を介して支持部材１３に支持されている。このグリズリフィーダ１５の本体１６内には、本体フレーム４の幅方向（図２中上下方向）に列設された櫛歯１７を前端部に有する複数（本実施形態では２つ）のグリズリバー１８が前方に向かって下る階段状に固定されている。そしてグリズリフィーダ本体１６の下部には、このグリズリフィーダ本体１６を振動させるフィーダ用駆動装置１９が固定されており、フィーダ用駆動装置１９によってグリズリフィーダ本体１６が加振されると、グリズリバー１８上の被破砕物が前方に搬送され、櫛歯１７間の隙間寸法よりも小さな被破砕物中の細粒（いわゆるズリ）等が櫛歯１７の隙間から落下し、それよりも粒度の大きな被破砕物が櫛歯１７上を移動して破砕装置２０に供給される。
なお、グリズリバフィーダ１５の櫛歯１７の下方にはシュート１１が設けられており、櫛歯１７間の隙間から落下するズリ等はシュート１１によって排出コンベア２５の後端付近に導かれる。
【００１５】
破砕装置２０は、ホッパ１２及びグリズリフィーダ１５よりも前方側に位置し、本体フレーム４の長手方向中央付近に支持されている。詳細は後で図５等を用いて説明するが、この破砕装置２０には、互いの間隙空間（破砕室）が下方に向かって縮径するよう対向配置した一対の固定歯及び動歯を備えている。動歯のスイングジョーは上端部がフライホイール（図示せず）に連結されており、フライホイールに破砕装置用駆動装置２１（図２参照）の回転動力が伝達されると、フライホイールの回転運動が動歯の揺動運動に変換され、これにより固定歯に対してほぼ前後方向に動歯が揺動するようになっている。
【００１６】
排出コンベア２５は、コンベアフレーム２６、コンベアフレーム２６の両端に設けた従動輪及び駆動輪（ともに図示せず）、従動輪及び駆動輪に掛け回したコンベアベルト（図示せず）、及び駆動輪を回転駆動させる排出コンベア用駆動装置（図示せず）等を備えている。この構成により、排出コンベア用駆動装置によって駆動輪が回転駆動されると、従動輪との間に掛け回されたコンベアベルトが循環駆動する。本例では、こうした排出コンベア２５が、シュート１１の下方位置から破砕装置２０の下方を通って前方に向かって斜めに立ち上がるよう、支持部材３１，３２等を介し本体フレーム４等から吊り下げ支持されている。
【００１７】
排出コンベア２５の上方には、排出する破砕物中の鉄筋等といった異物（磁性物）を除去する磁選機３５が備えられている。磁選機３５は、本体フレーム４とコンベアフレーム２６に架け渡されたアーム部材３６に吊り下げ支持されており、図示しない駆動輪及び従動輪に巻回した磁選機ベルト３９が排出コンベア２５に対しほぼ直交するよう配置されている。そして図示しない駆動輪及び従動輪の間の磁選機ベルト３９に覆われた空間には磁力発生手段（図示せず）が設けられており、排出コンベア２５の破砕物中に鉄筋等の異物が混入している場合、磁選機ベルト３９越しに作用する磁力発生手段からの磁力によって異物が磁選機ベルト３９に吸着され、循環駆動する磁選機ベルト３９によって排出コンベア２５の側方に搬送され落下する。
【００１８】
動力装置４０は、本体フレーム４の長手方向他方側端部に支持されており、破砕装置２０よりも前方側に位置している。特に図示していないが、この動力装置４０内には、本ジョークラッシャの動力源となるエンジンや、エンジンによって駆動される油圧ポンプ６０（後述の図７参照）、油圧ポンプ６０から吐出された圧油の流通方向や流量を制御して対応の油圧アクチュエータに供給する制御弁６６等が備えられている。
【００１９】
図５及び図６は破砕装置２０の内部構造を表す側断面図で、図５は作業状態、図６は動歯が退避した状態をそれぞれ表している。但し、これらの図において後述する固定歯板と可動歯板は図示省略してある。
図５及び図６において、破砕装置２０は、本体フレーム４に固定した破砕装置フレーム４１、破砕装置フレーム４１に固定した固定歯４２、固定歯に対して揺動する動歯４３、及び動歯４３の下部側を支持するトグルプレート４４を備えている。
【００２０】
固定歯４２は、厳密には破砕装置フレーム４１に固定された支持部材４５と、この支持部材４５の前面（動歯４３側）に固定された固定歯板（図示せず）とを備えている。また動歯４３は、破砕装置フレーム４１にフライホイール（図示せず）の偏心軸４７を介して揺動自在に取り付けたスイングジョー４８と、このスイングジョー４８の後面（固定歯４２側）に固定された可動歯板（図示せず）とを備えている。そして動歯４３と固定歯４２は互いの歯板が向かい合うように対向配置され、両歯板間に下方に向かって縮径する破砕室４９が形成される。この破砕室４９に供給された被破砕物は動歯４３の揺動運動により固定歯４２及び動歯４３によって噛み砕かれるようにして破砕される。破砕装置２０から排出される破砕物の粒度は、破砕室４９の下部出口幅、つまり固定歯板と可動歯板の最小間隙により規定される。
【００２１】
ここで、動歯４３の破砕室４９と反対側（図５中右側）の空間には、例えば破砕室４９で異物の噛み込み等が起こる等して過負荷が生じた場合にトグルプレート４４等の部材を過大な荷重から保護する過負荷保護装置５０が設置されている。この過負荷保護装置５０は、スイングジョー４８に作用する破砕反力が設定範囲を超えた場合、図５の作業状態から図６のように縮退し過大な破砕反力を逃がすジャッキ５１を備えている（詳細は後述）。
【００２２】
ジャッキ５１は破砕装置フレーム４１に固定されており、ジャッキ５１のロッド５２の先端部とスイングジョー４８の前面下部にはそれぞれトグルシート５３，５４が設けられている。トグルシート５３，５４には、それらの間に介設されたトグルプレート４４の両端が当接しており、油圧シリンダ５５（図６参照、図５では図示省略）によってスイングジョー４８の下端部がジャッキ５１側に付勢されることでトグルプレート４４がトグルシート５３，５４間に挟み込まれて保持される。油圧シリンダ５５の両端は、ジャッキ５１の下部とスイングジョー４８の前面下端部近傍部分に回動可能に連結されている。なお、本実施の形態では、油圧シリンダ５５によってスイングジョー４８をジャッキ５１側に付勢する構成を採ったが、油圧シリンダ５５に代えてスプリングによってスイングジョー４８をジャッキ５１側に付勢する構成としても良い。
【００２３】
図７は本実施の形態のジョークラッシャの油圧駆動装置のうちジャッキ５１の駆動に関する部分の概要を抽出して表す油圧回路図である。
この図７に示した油圧駆動装置は、図示しないエンジン（又は電動機）により駆動される油圧ポンプ６０、油圧ポンプ６０の吐出管路６１に設けた制御弁６２及び逆止弁６３、制御弁６２を介して供給される圧油によって駆動する上記ジャッキ５１、及びこのジャッキ５１からタンク６４への戻り管路６５に設けたリリーフ弁６６を備えている。リリーフ弁６６は、ジャッキ５１の圧油の戻り管路６５の圧力の最大値をそのバネ６６ａの付勢力によって規定し、破砕反力を受けて上昇する戻り管理６５の圧力が規定した最大圧力を超えた場合に戻り管路６５をタンク６４に連通させてジャッキ５２を縮退させる役割を果たし、ジャッキ５１とともに先の過負荷保護装置５０を構成する。
【００２４】
図７に示した油圧駆動装置では、制御装置（後述）からソレノイド部６２ｃに駆動信号が入力され、制御弁６２が連通位置６２ｂに切り換わると、油圧ポンプ６０とジャッキ５１のボトム側のチャンバ５１ａとが吐出管路６１を介して連通し、油圧ポンプ６０から吐出された圧油によってジャッキ５１のボトム側チャンバ５１ａが加圧され、ロッド５２を押し出してジャッキ５１を伸張させるように作用する。
【００２５】
一方、通常の状態では、制御弁６２はバネ６２ｄの付勢力によって遮断位置６２ａの状態にあり、吐出管路６１の圧油の流れを遮断している。図７のように制御弁６２が遮断位置６２ａにあるとき、ジャッキ５１に対する圧油の給排経路が閉じた状態となるため、ジャッキ５１のストロークはその時点の状態で保持される。しかし、破砕作業中には破砕室４９内の被破砕物からスイングジョー４８に作用する破砕反力がトグルプレート４４を介してジャッキ５１のロッド５２に作用するため、ロッド５２に破砕反力が伝達されると、ジャッキ５１のボトム側のチャンバ５１ａ内の圧油をチャンバ５１ａ外へ押し出そうとする力が作用する。
【００２６】
破砕反力が設定された値を超えない場合、リリーフ弁６６がバネ６６ａの付勢力によって遮断位置にあるため、ロッド５２に破砕反力が作用してもジャッキ５１のボトム側チャンバ５１ａ内の圧油は逆止弁６３及びリリーフ弁６６間の管路内に封入された状態となり、ロッド５２のストロークはそのまま保持される。
【００２７】
しかし、ロッド５２に伝わる破砕反力が設定値を超えた場合、ジャッキ５１のボトム側チャンバ５１ａから押し退けられる圧油によって戻り管路６５内の圧力が上昇し、その圧力がバネ６６ａの付勢力を超えると、リリーフ弁６６が連通位置に切り換わる。これによりジャッキ５１のチャンバ５１ａとタンク６４が戻り管路６５を介して接続し、戻り管路６５の圧力がバネ６６ａの付勢力を下回るまでチャンバ５１ａ内の圧油が排出され、この圧油の排出流量分だけロッド５２が後退しジャッキ５１が縮退する。
【００２８】
このとき、本実施の形態において、ジャッキ５１には、ロッド５２のストローク位置（又はストローク量）を検出するストロークセンサ７０が設けられている。このストロークセンサ７０により検出されたロッド５２のストローク位置は制御装置８０に出力される。
【００２９】
図８は制御装置８０のブロック図である。
図８において、制御装置８０は、ストロークセンサ７０の検出信号を入力しデジタル信号に変換するアナログ入力部（Ａ／Ｄ変換器）８１、例えば機体に設けた操作盤（図示せず）の操作スイッチ７１からの操作信号を入力するデジタル入力部８２、アナログ入力部８１に入力されたストロークセンサ７０による検出値等を一時的に記憶する一時記憶部（ＲＡＭ）８３、制御に必要なプログラムや定数等を格納した記憶部（ＲＯＭ）８４、アナログ入力部８１に入力された検出信号を基に記憶部８４から読み出した所望のプログラムに従って各種指令値を演算する演算制御部（ＣＰＵ）８５、演算制御部８５からの指令値を入力し操作盤等に設けた表示部７２への表示信号を演算し出力したり画面のタッチ操作により表示部７２から入力される操作信号を入力したりする表示制御部８６、演算制御部８５からの指令値を入力し制御弁６２のソレノイド部６２ｃやその他の作動装置に指令信号を出力するデジタル出力部８７、及び時間計測するタイマ８８を備えている。
【００３０】
記憶部８４には、ストロークセンサ７０により検出されたジャッキ５１のロッド５２の縮退量が設定値を超えた場合、検出された縮退量だけジャッキ５１を伸長させる手順、及びこの手順を実行した結果ジャッキ５１が原位置に復帰しない場合に動歯４３の揺動動作を停止させる手順を演算制御部８５に実行させるためのプログラムが格納されている。また本実施の形態において、記憶部８４には、ストロークセンサ７０により検出されたジャッキ５１の縮退量が設定値を超えた場合、検出された縮退量だけジャッキ５１を伸長させる前にグリズリフィーダ１５を停止させる手順を演算制御部８５に実行させるためのプログラムも記憶されている。
【００３１】
次に、上記構成の本実施の形態のジョークラッシャの動作を説明する。
油圧ショベル等によりホッパ１２に被破砕物を投入すると、投入された被破砕物はグリズリフィーダ１５上に導かれ、振動により破砕装置２０に向かって搬送される。その際、グリズリバー１８の各櫛歯１７間の隙間よりも小さな細粒（ズリ等）は、その隙間からシュート１１を介して排出コンベア２５上に導かれ、それより大きな被破砕物（大塊）が破砕装置２０に供給される。破砕装置２０に供給された被破砕物は、固定歯４２と動歯４３との出口隙間に応じた所定の粒度に破砕処理され下方の排出コンベア２５上に導入される。排出コンベア２５上に導かれた破砕物は、シュート１１を介して導かれた細粒と合流して前方（図１中右側）に搬送され、その途中で磁選機３５により鉄筋等の異物を吸着除去された上で機外に排出される。
【００３２】
ここで、破砕作業中に動歯４３が被破砕物より受ける破砕反力はトグルプレート４４を介してロッド５２に伝達される。この破砕反力がリリーフ弁６６により規定された設定値以内である場合には、ジャッキ５１のボトム側チャンバ５１ａ内の圧油はリリーフ弁６６及び逆止弁６３の間の管路に封入された状態となるため、ジャッキ５１のロッド５２のストロークはその時点の状態で保持される。
【００３３】
しかし、破砕作業中には、例えば破砕室４９に鉄筋等といった破砕不能な異物が供給されてしまったり破砕室４９への被破砕物が供給過多になったりして過負荷状態に陥ることがある。このように過負荷状態に陥り、スイングジョー４８にかかる破砕反力がリリーフ弁６６により規定された設定値を超えた場合、過負荷保護装置５０が作動して前述したようにジャッキ５１が縮退し、これにより過負荷状態が回避され、トグルプレート４４も折損から保護される。
【００３４】
このとき、本実施の形態のジョークラッシャにおいては、過負荷保護装置５０が働いた場合、即座に破砕作業を中断せずに破砕作業を続行しながらジャッキ５１の原位置への復帰を図り、設定時間の間にジャッキ５１のストロークが原位置に復帰しない場合に破砕作業を中断する。
【００３５】
図９は制御装置８０による過負荷時の機体制御手順を表すフローチャートである。
図９において、まず、例えば操作盤（図示せず）の操作スイッチ７１が操作され、運転開始を指令する操作信号がデジルタル入力部８２に入力されると、ステップ１００にて、入力された操作信号と記憶部８４に格納されたプログラムに従って演算制御部８５で各作動装置（グリズリフィーダ１５・破砕装置２０・排出コンベア２５、磁選機３５等）の駆動装置への指令信号が生成され、その指令信号がデジタル出力部８７を介して各駆動装置に出力され各作動装置が作動する。
【００３６】
運転中、制御装置８０には、機体各所に設けたセンサ類からの検出信号が随時（又は設定時間毎）に入力される。運転中、ストロークセンサ７０からの検出信号がアナログ入力部８１に入力されると、デジタル信号化された検出値が一時記憶部８３に記憶され、また一時記憶部８３に記憶された検出値に応じて演算制御部８５にて演算されたジャッキ５１のロッド５２のストローク位置Ｘが一時記憶部８３に逐次記憶される。
【００３７】
このように、運転中、ジャッキ５１のロッド５２のストローク位置Ｘは制御装置８０によって監視されており、続くステップ１１０において、演算したロッド５２のストローク位置Ｘが記憶部８４に格納された設定位置Ｘ１に達したかどうかが演算制御部８５によって判定される。その結果、ストローク位置Ｘが設定位置Ｘ１に到達していないと判定されればステップ１００に手順が戻って現状の運転状態が継続され、ストローク位置Ｘが設定位置Ｘ１に到達していると判定されればステップ１２０に手順が移る。
【００３８】
ステップ１２０に手順が移ったら、制御装置８０は、フィーダ用駆動装置１９に停止信号を出力してグリズリフィーダ１５を停止させ、破砕装置２０への被破砕物の供給を中断してステップ１３０に移行する。
【００３９】
ステップ１３０において、制御装置８０は、ロッド５２のストローク位置Ｘを補正しロッド５２の元の位置への復帰を図る。具体的には、制御装置８０は、ジャッキ５１を伸長させる指令信号を生成し、デジタル出力部８７を介して制御弁６２のソレノイド部６２ｃに出力する。これにより、制御弁６２が連通位置６２ｂに切り換わり、ジャッキ５１を伸長させるべくジャッキ５１の出口側チャンバ５１ａが加圧される。
【００４０】
続くステップ１４０において、制御装置８０は、検出された補正後のロッド５２のストローク位置Ｘを、一時記憶部８３に記憶された運転開始時のロッド５２のストローク位置（原位置）Ｘ０と比較し２つの値が等しいかどうかを判定する（この２つの値は完全同一とせず、誤差に許容範囲を設定することが望ましい）。その結果、ロッド５２が原位置Ｘ０に復帰したと判定された場合には、ステップ１００に手順が戻ってフィーダ用駆動装置１９を駆動する指令信号が出力され、再びグリズリフィーダ１５が作動して破砕装置２０への被破砕物の供給が再開される。ここまでの間、過負荷状態に陥ったとしてもステップ１２０→ステップ１３０→ステップ１４０→ステップ１００と手順の実行中は、グリズリフィーダ１５を停止して破砕装置２０への被破砕物の供給を一時的に中断するのみで、破砕装置２０の運転は続行される。
【００４１】
一方、ステップ１４０において、ロッド５２のストローク位置Ｘが原位置Ｘ０まで戻っていないと判定した場合、制御装置８０は、ステップ１５０に手順を移し、タイマ８８の計測時刻を基に、ロッド５２を原位置Ｘ０に復帰させるべくステップ１３０にてソレノイド部６２ｃに指令信号を出力してからの経過時間Ｔが設定時間Ｔ１を超えたかどうかを判定する。その時点で設定時間Ｔ１が経過していなければ、手順をステップ１３０に戻し、ロッド５２を原位置Ｘ０に復帰させるべくソレノイド部６２ｃに再度指令信号を出力する。
【００４２】
しかし、ステップ１５０において、ロッド５２が原位置Ｘ０に復帰しないまま設定時間Ｔ１が経過してしまっていれば、制御装置８０はステップ１６０に手順を移行する。そしてステップ１６０では、他の各作動装置（破砕装置２０・排出コンベア２５、磁選機３５等）を停止させる指令信号を生成してデジタル出力部８７を介して各駆動装置に出力し、破砕作業を中断して図９の手順を終了する。
【００４３】
なお、特に図９のフローチャート中には示していないが、制御装置８０は、一時記憶部８３にロッド５２のストローク位置Ｘを逐次記憶するとともに表示制御部８６を介して制御盤の表示部７２等に表示信号を出力し、作業者にロッド５２のストローク位置Ｘを逐次通知するようにしても良い。また、ストローク位置Ｘを逐次表示するのではなく、破砕装置２０が過負荷状態である旨、すなわち過負荷保護装置５０が作動中である旨を表示するようにしても良い。その場合、例えばステップ１１０でＸ≧Ｘ１と判定されてからステップ１４０でＸ＝Ｘ０と判定されるまでの間、視覚的又は聴覚的な通知を行うようにすることが考えられる。視覚的通知としては、例えば表示部８６にその旨を伝える文字情報を表示したり、表示部８６又は警告灯（図示せず）等に光や色彩を用いて表示したりすることが考えられる。また聴覚的通知としては、音声による通知や警告音による通知が考えられる。
【００４４】
以上説明した本実施形態によれば、次のような様々な効果が得られる。
（１）生産性の向上
本実施の形態では、過負荷時には、ジャッキ５１が縮退しトグルプレート４４が折損しないので、トグルプレート４４を交換しなくてもジャッキ５１を縮退前の位置に復帰させれば破砕作業を続行することができる。このとき、本実施の形態では、ジャッキ５１が縮退した場合でも即座に運転停止せず、破砕装置２０を作動させたままジャッキ５１の原位置への復帰を図り、原位置に復帰しない場合にのみ破砕作業を中断する必要があると判断し破砕装置２０を停止させる。つまり、ジャッキ５１が縮退前の状態に復帰するようであれば、それまでの間、破砕装置２０は継続的に作動し破砕作業が中断されることがない。
【００４５】
仮に過負荷時に破砕作業を中断する場合、例えば比較的小さな異物が破砕室４９に供給されたものの破砕作業を続行してしまえば異物が自然排出されるようなとき、また一時的に被破砕物が供給過多状態に陥っただけで破砕作業を続行すれば自然に過負荷状態を脱することができるようなとき、本実施の形態では破砕作業を継続して通常の負荷状態に復帰することができる。このように、本実施の形態によれば、必要以上の作業中断を抑制することで生産性を向上させることができる。
【００４６】
また、破砕室４９に異物が混入し過負荷反故装置５０が作動してすぐに破砕装置２０を停止させてしまうと破砕室４９内に被破砕物が在留してしまうため、破砕室４９からの異物排出や破砕作業再開に際して破砕室４９からの被破砕物の排出に多大な労力を要する。それに対しても、本実施の形態の場合、破砕装置２０を停止させる必要があるような異物が破砕室４９に供給されてしまったとしても、過負荷保護装置５０が作動してから設定時間が経過する間は破砕室４９の出口が広がった状態で破砕装置２０が作動するので、その間に被破砕物の大部分が排出される可能性が高い。これにより、破砕作業を中断し再開するに際して要する労力の軽減も期待できる。
【００４７】
なお、過負荷状態に陥った場合でなく、仮に制御弁６２やジャッキ５１等に圧油のリーク（漏れ）によりジャッキ５１のストロークが変化した場合でも、そのストロークが設定値を超えた場合には、図９の制御手順が実行されて破砕条件を設定条件に復帰させることができることもメリットである。
【００４８】
（２）過負荷保護装置の作動安定性の向上
例えばロックシリンダ等を用いて過負荷保護装置を構築すると、トグルプレートにかかる破砕反力の最大値（つまり過負荷保護装置の作動圧力）はロックシリンダのロッドとシリンダチューブの間に作用する最大静止摩擦力により規定される。そのため、繰り返し過負荷保護装置が作動すれば、それに伴ってロッドとシリンダチューブとの間の最大静止摩擦力が小さくなり、当初想定していた条件よりもトグルプレートにかかる破砕反力の許容値が低下し、必要以上に過負荷保護装置が作動してしまい生産性が低下する恐れがある。
【００４９】
それに対し、本実施の形態において、トグルプレート４４にかかる破砕反力の最大値はリリーフ弁６６のバネ６６ａの付勢力により規定されるので、繰り返し過負荷保護装置５０が作動するようなことがあってもその作動条件は一定であり、生産性を向上させるとともに破砕物の粒度の変動を抑制することができる。加えて、過負荷保護装置５０が働いたとき、ジャッキ５１のボトム側チャンバ５１ａに加圧しても、圧油の管路６１，６５の圧力がリリーフ弁６６により規定される保護圧を超えることがないので、ロッド５２を原位置に復帰させる際にジャッキ５１及びトグルプレート４４に設定値以上の圧力がかかることを防止することができる。
【００５０】
また、ロックシリンダは締り嵌め力をロッドの保持力とし、ロッドを摺動させるときにシリンダチューブの内径を広げて締付力を弱めてロッドのチャンバを加圧する仕組みであるため、ロッドを摺動させる際にロッドの保持力が低下してしまう。それに対し、本実施の形態では、ロッド５２の保持力は、リリーフ弁６６のバネ６２ａで規定されるので、回路に圧油が封入されてさえいればジャッキ５１の作動時でも非作動時でも変わらない。したがって、本実施の形態は過負荷時にも設定時間が経過する間は破砕装置２０を継続的に作動させるが、このような場合にも保持時と同じ条件でロッド５２を作動させることができる。
【００５１】
（３）構造の簡素化
ロックシリンダを用いて過負荷保護装置を構成した場合、ロックシリンダは、伸縮用の油圧系統とロッド保持用の摩擦力を作用させるための油圧系統が必要であり、油圧駆動回路がそれだけ複雑になる。またロックシリンダ自体が高価な機器であるため、油圧駆動装置の製作コストも高騰する。
【００５２】
それに対し、本実施の形態においては、ジャッキ５１の保持力はリリーフ弁６６により確保されるので、過負荷保護装置５０の駆動装置としてはジャッキ５１のみで足り、過負荷保護装置の構造を簡素化することができ、経年によりジャッキ５１やリリーフ弁６６等が劣化した場合でも部品交換が容易である。またジャッキ５１も通常のもので足りるため、油圧駆動装置の低廉化にも寄与する。
【００５３】
（４）その他
例えば、ジャッキ５１のボトム側チャンバ５１ａや、リリーフ弁６６と逆止弁６３の間の管路に圧力センサを設け、それらの内圧を監視できるように構成すれば、ロッド５２の保持圧を確認することができる。したがって、例えば過負荷保護装置５０が作動した際の圧力を監視し、その結果を受けてリリーフ弁６６のバネ６６ａの付勢力を調整することで過負荷保護装置５０の作動精度を調整することができる。
【００５４】
以上、本実施の形態においては、過負荷保護装置５０が作動した場合、ジャッキ５１のロッド５２を原位置に復帰させるに際し、事前にグリズリフィーダ１５を停止して破砕装置２０への被破砕物の供給を中断するようにしてジャッキ５１が伸長し易い状態としたが、破砕作業を継続しつつジャッキ５１を伸長する限りにおいては必ずしもグリズリフィーダ１５を停止させる必要はない。この手順の有無に関しては、トグルプレート４４の折損の危険性を考慮に入れつつ、図９における設定時間Ｔ１の長さの設定とともに事前に検討する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るジョークラッシャの全体構造を表す側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るジョークラッシャの全体構造を表す上面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るジョークラッシャの全体構造を表す背面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るジョークラッシャの全体構造を表す正面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係るジョークラッシャに備えられた破砕装置の内部構造を表す側断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係るジョークラッシャに備えられた破砕装置の内部構造を表す側断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係るジョークラッシャの油圧駆動装置のうちジャッキの駆動に関する部分の概要を抽出して表す油圧回路図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係るジョークラッシャに備えられた制御装置のブロック図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係るジョークラッシャに備えられた制御装置による過負荷時の機体制御手順を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１５ グリズリフィーダ
４１ 破砕装置フレーム
４２ 固定歯
４３ 動歯
４４ トグルプレート
４７ 偏心軸
４９ 破砕室
５１ ジャッキ
５５ 油圧シリンダ
６５ 戻り管路
６６ リリーフ弁
７０ ストロークセンサ
８０ 制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、岩石等の被破砕物を破砕するジョークラッシャに関する。
【背景技術】
【０００２】
ジョークラッシャとは、固定歯と固定歯に対して揺動する動歯との間に形成した破砕室に被破砕物を導入して破砕するものである。この種のジョークラッシャには、被破砕物から動歯に作用する破砕反力をロックシリンダで受けるように構成したものがある（特許文献１等参照）。この従来技術では、ロックシリンダと動歯との間にトグルプレートを保持させ、トグルプレートを介してロックシリンダに伝えられる破砕反力を、シリンダチューブとピストンロッドとの間の摩擦力で受けるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−５３２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術では、過負荷時にロックシリンダのシリンダチューブとピストンロッドとの間の摩擦力を超える破砕反力が動歯に働いた場合、ロックシリンダが縮退して破砕室出口を拡大する方向に動歯が退避するので、トグルプレートが折損から保護される。したがって、ロックシリンダを元の状態に伸長させれば破砕作業に復帰することができる。
【０００５】
しかしながら、この従来技術では、過負荷時には破砕装置を停止させ、破砕室内の異物や被破砕物を排出する等した後でロックシリンダを元の状態に復帰させて初めて破砕作業を再開することができる。言い換えれば、ロックシリンダが縮退してしまえば自動的に破砕作業が中断されてしまい、破砕室内の破砕物が完全に排出されるまでは破砕作業が再開できない。その結果、例えば、鉄筋等といった破砕不能な異物が破砕室に侵入し破砕装置の負荷が一瞬でも設定範囲を超えてしまえば、それが一時的な過負荷に過ぎない場合でも強制的に破砕作業が中断されてしまう。
【０００６】
本発明の目的は、必要以上の作業中断を抑制することで生産性を向上させることができるジョークラッシャを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、破砕装置フレームと、この破砕装置フレームに固定した固定歯と、この固定歯との間に破砕室を形成し前記固定歯に対して揺動するように前記破砕装置フレームに偏心軸を介して支持された動歯と、この動歯の前記破砕室と反対側の空間にて前記破砕装置フレームに固定したジャッキと、このジャッキの圧油の戻り管路の圧力の最大値を規定し、規定した最大圧力を超える負荷がかかった場合に前記ジャッキを縮退させるリリーフ弁と、前記ジャッキと前記動歯との間に介設したトグルプレートと、このトグルプレートが前記ジャッキと前記動歯との間に保持されるように前記動歯を前記ジャッキ側に付勢する付勢手段と、前記ジャッキのストロークを検出するストロークセンサと、このストロークセンサにより検出された前記ジャッキの縮退量が設定値を超えた場合に検出された縮退量だけ前記ジャッキを伸長させる手順、及びこの手順を実行した結果ジャッキが原位置に復帰しない場合に前記動歯の揺動動作を停止させる手順を実行する制御装置とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、他の発明は、上記発明において、ホッパに投入された被破砕物を前記破砕室に供給するフィーダをさらに備え、前記制御装置は、前記ストロークセンサにより検出された前記ジャッキの縮退量が設定値を超えた場合、検出された縮退量だけ前記ジャッキを伸長させる前に前記フィーダを停止させる手順を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、過負荷時には、ジャッキが縮退しトグルプレートが折損から保護されるので、トグルプレートを交換しなくてもジャッキを縮退前の位置に復帰させれば破砕作業を続行することができる。このとき、ジャッキが縮退した場合でも即座に運転停止せず、破砕装置を作動させたままジャッキの原位置への復帰を図り、原位置に復帰しない場合にのみ破砕作業を中断する必要があると判断し破砕装置２０を停止させることにより、ジャッキが縮退前の状態に復帰するようであれば破砕作業が中断されない。このように、必要以上の作業中断を抑制することで生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の一実施の形態に係るジョークラッシャの全体構造を表す側面図、図２はその上面図、図３は図１中の左側から見た背面図、図４は図１中の右側から見た正面図である。以下の説明において、図１中の左・右を、それぞれジョークラッシャの後・前又は本体フレーム長手方向の一方側・他方側とする。
図１〜図４に示したジョークラッシャは、例えばビル解体時に搬出されるコンクリート塊や道路補修時に排出されるアスファルト塊等の建設現場で発生する大小様々な建設廃材、産業廃棄物、若しくは岩石採掘現場や切羽で採掘される岩石・自然石等を破砕対象とし、これらを被破砕物として受け入れて破砕するものである。また本ジョークラッシャは、走行体１と破砕機本体部２を備えており、破砕機本体部２の下部に走行体１を設けたことにより自走機能を有している。但し、本発明の適用対象はこのような自走機能を有するジョークラッシャに限らず、牽引走行可能なジョークラッシャや定置式のジョークラッシャにも本発明は適用可能である。
【００１１】
走行体１は、走行装置３と走行装置３の上方にほぼ水平に設けられた本体フレーム４とで構成されている。走行装置３は、トラックフレーム５、トラックフレーム５の両端に設けた従動輪及び駆動輪（ともに図示せず）、従動輪及び駆動輪に掛け回した履帯７、及び駆動輪の軸に出力軸が連結された走行用駆動装置８を備えている。なお、トラックフレーム５は本体フレーム４の下部に連設されており、本実施の形態において、トラックフレーム５はトラックフレーム４と一体形成されている。
【００１２】
破砕機本体部２は、破砕対象（被破砕物）を受け入れるホッパ１２、ホッパ１２に受け入れた被破砕物を粒度選別し後段工程に供給するグリズリフィーダ１５、グリズリフィーダ１５により供給された被破砕物を破砕する破砕装置２０、破砕装置２０で破砕した破砕物等を機外に排出する排出コンベア２５、及び機体各所に搭載した作動装置の動力源等を内蔵した動力装置（パワーユニット）４０を備えている。
【００１３】
ホッパ１２は、上方に向かって拡開した枠状の部材であり、本体フレーム４の長手方向一方側の上部に設けた支持部材１３に対して支持ポスト９，１０を介して固定されている。
【００１４】
グリズリフィーダ１５は、ホッパ１２の下方に位置し、ホッパ１２とは別個にスプリング（図示せず）を介して支持部材１３に支持されている。このグリズリフィーダ１５の本体１６内には、本体フレーム４の幅方向（図２中上下方向）に列設された櫛歯１７を前端部に有する複数（本実施形態では２つ）のグリズリバー１８が前方に向かって下る階段状に固定されている。そしてグリズリフィーダ本体１６の下部には、このグリズリフィーダ本体１６を振動させるフィーダ用駆動装置１９が固定されており、フィーダ用駆動装置１９によってグリズリフィーダ本体１６が加振されると、グリズリバー１８上の被破砕物が前方に搬送され、櫛歯１７間の隙間寸法よりも小さな被破砕物中の細粒（いわゆるズリ）等が櫛歯１７の隙間から落下し、それよりも粒度の大きな被破砕物が櫛歯１７上を移動して破砕装置２０に供給される。
なお、グリズリバフィーダ１５の櫛歯１７の下方にはシュート１１が設けられており、櫛歯１７間の隙間から落下するズリ等はシュート１１によって排出コンベア２５の後端付近に導かれる。
【００１５】
破砕装置２０は、ホッパ１２及びグリズリフィーダ１５よりも前方側に位置し、本体フレーム４の長手方向中央付近に支持されている。詳細は後で図５等を用いて説明するが、この破砕装置２０には、互いの間隙空間（破砕室）が下方に向かって縮径するよう対向配置した一対の固定歯及び動歯を備えている。動歯のスイングジョーは上端部がフライホイール（図示せず）に連結されており、フライホイールに破砕装置用駆動装置２１（図２参照）の回転動力が伝達されると、フライホイールの回転運動が動歯の揺動運動に変換され、これにより固定歯に対してほぼ前後方向に動歯が揺動するようになっている。
【００１６】
排出コンベア２５は、コンベアフレーム２６、コンベアフレーム２６の両端に設けた従動輪及び駆動輪（ともに図示せず）、従動輪及び駆動輪に掛け回したコンベアベルト（図示せず）、及び駆動輪を回転駆動させる排出コンベア用駆動装置（図示せず）等を備えている。この構成により、排出コンベア用駆動装置によって駆動輪が回転駆動されると、従動輪との間に掛け回されたコンベアベルトが循環駆動する。本例では、こうした排出コンベア２５が、シュート１１の下方位置から破砕装置２０の下方を通って前方に向かって斜めに立ち上がるよう、支持部材３１，３２等を介し本体フレーム４等から吊り下げ支持されている。
【００１７】
排出コンベア２５の上方には、排出する破砕物中の鉄筋等といった異物（磁性物）を除去する磁選機３５が備えられている。磁選機３５は、本体フレーム４とコンベアフレーム２６に架け渡されたアーム部材３６に吊り下げ支持されており、図示しない駆動輪及び従動輪に巻回した磁選機ベルト３９が排出コンベア２５に対しほぼ直交するよう配置されている。そして図示しない駆動輪及び従動輪の間の磁選機ベルト３９に覆われた空間には磁力発生手段（図示せず）が設けられており、排出コンベア２５の破砕物中に鉄筋等の異物が混入している場合、磁選機ベルト３９越しに作用する磁力発生手段からの磁力によって異物が磁選機ベルト３９に吸着され、循環駆動する磁選機ベルト３９によって排出コンベア２５の側方に搬送され落下する。
【００１８】
動力装置４０は、本体フレーム４の長手方向他方側端部に支持されており、破砕装置２０よりも前方側に位置している。特に図示していないが、この動力装置４０内には、本ジョークラッシャの動力源となるエンジンや、エンジンによって駆動される油圧ポンプ６０（後述の図７参照）、油圧ポンプ６０から吐出された圧油の流通方向や流量を制御して対応の油圧アクチュエータに供給する制御弁６６等が備えられている。
【００１９】
図５及び図６は破砕装置２０の内部構造を表す側断面図で、図５は作業状態、図６は動歯が退避した状態をそれぞれ表している。但し、これらの図において後述する固定歯板と可動歯板は図示省略してある。
図５及び図６において、破砕装置２０は、本体フレーム４に固定した破砕装置フレーム４１、破砕装置フレーム４１に固定した固定歯４２、固定歯に対して揺動する動歯４３、及び動歯４３の下部側を支持するトグルプレート４４を備えている。
【００２０】
固定歯４２は、厳密には破砕装置フレーム４１に固定された支持部材４５と、この支持部材４５の前面（動歯４３側）に固定された固定歯板（図示せず）とを備えている。また動歯４３は、破砕装置フレーム４１にフライホイール（図示せず）の偏心軸４７を介して揺動自在に取り付けたスイングジョー４８と、このスイングジョー４８の後面（固定歯４２側）に固定された可動歯板（図示せず）とを備えている。そして動歯４３と固定歯４２は互いの歯板が向かい合うように対向配置され、両歯板間に下方に向かって縮径する破砕室４９が形成される。この破砕室４９に供給された被破砕物は動歯４３の揺動運動により固定歯４２及び動歯４３によって噛み砕かれるようにして破砕される。破砕装置２０から排出される破砕物の粒度は、破砕室４９の下部出口幅、つまり固定歯板と可動歯板の最小間隙により規定される。
【００２１】
ここで、動歯４３の破砕室４９と反対側（図５中右側）の空間には、例えば破砕室４９で異物の噛み込み等が起こる等して過負荷が生じた場合にトグルプレート４４等の部材を過大な荷重から保護する過負荷保護装置５０が設置されている。この過負荷保護装置５０は、スイングジョー４８に作用する破砕反力が設定範囲を超えた場合、図５の作業状態から図６のように縮退し過大な破砕反力を逃がすジャッキ５１を備えている（詳細は後述）。
【００２２】
ジャッキ５１は破砕装置フレーム４１に固定されており、ジャッキ５１のロッド５２の先端部とスイングジョー４８の前面下部にはそれぞれトグルシート５３，５４が設けられている。トグルシート５３，５４には、それらの間に介設されたトグルプレート４４の両端が当接しており、油圧シリンダ５５（図６参照、図５では図示省略）によってスイングジョー４８の下端部がジャッキ５１側に付勢されることでトグルプレート４４がトグルシート５３，５４間に挟み込まれて保持される。油圧シリンダ５５の両端は、ジャッキ５１の下部とスイングジョー４８の前面下端部近傍部分に回動可能に連結されている。なお、本実施の形態では、油圧シリンダ５５によってスイングジョー４８をジャッキ５１側に付勢する構成を採ったが、油圧シリンダ５５に代えてスプリングによってスイングジョー４８をジャッキ５１側に付勢する構成としても良い。
【００２３】
図７は本実施の形態のジョークラッシャの油圧駆動装置のうちジャッキ５１の駆動に関する部分の概要を抽出して表す油圧回路図である。
この図７に示した油圧駆動装置は、図示しないエンジン（又は電動機）により駆動される油圧ポンプ６０、油圧ポンプ６０の吐出管路６１に設けた制御弁６２及び逆止弁６３、制御弁６２を介して供給される圧油によって駆動する上記ジャッキ５１、及びこのジャッキ５１からタンク６４への戻り管路６５に設けたリリーフ弁６６を備えている。リリーフ弁６６は、ジャッキ５１の圧油の戻り管路６５の圧力の最大値をそのバネ６６ａの付勢力によって規定し、破砕反力を受けて上昇する戻り管理６５の圧力が規定した最大圧力を超えた場合に戻り管路６５をタンク６４に連通させてジャッキ５２を縮退させる役割を果たし、ジャッキ５１とともに先の過負荷保護装置５０を構成する。
【００２４】
図７に示した油圧駆動装置では、制御装置（後述）からソレノイド部６２ｃに駆動信号が入力され、制御弁６２が連通位置６２ｂに切り換わると、油圧ポンプ６０とジャッキ５１のボトム側のチャンバ５１ａとが吐出管路６１を介して連通し、油圧ポンプ６０から吐出された圧油によってジャッキ５１のボトム側チャンバ５１ａが加圧され、ロッド５２を押し出してジャッキ５１を伸張させるように作用する。
【００２５】
一方、通常の状態では、制御弁６２はバネ６２ｄの付勢力によって遮断位置６２ａの状態にあり、吐出管路６１の圧油の流れを遮断している。図７のように制御弁６２が遮断位置６２ａにあるとき、ジャッキ５１に対する圧油の給排経路が閉じた状態となるため、ジャッキ５１のストロークはその時点の状態で保持される。しかし、破砕作業中には破砕室４９内の被破砕物からスイングジョー４８に作用する破砕反力がトグルプレート４４を介してジャッキ５１のロッド５２に作用するため、ロッド５２に破砕反力が伝達されると、ジャッキ５１のボトム側のチャンバ５１ａ内の圧油をチャンバ５１ａ外へ押し出そうとする力が作用する。
【００２６】
破砕反力が設定された値を超えない場合、リリーフ弁６６がバネ６６ａの付勢力によって遮断位置にあるため、ロッド５２に破砕反力が作用してもジャッキ５１のボトム側チャンバ５１ａ内の圧油は逆止弁６３及びリリーフ弁６６間の管路内に封入された状態となり、ロッド５２のストロークはそのまま保持される。
【００２７】
しかし、ロッド５２に伝わる破砕反力が設定値を超えた場合、ジャッキ５１のボトム側チャンバ５１ａから押し退けられる圧油によって戻り管路６５内の圧力が上昇し、その圧力がバネ６６ａの付勢力を超えると、リリーフ弁６６が連通位置に切り換わる。これによりジャッキ５１のチャンバ５１ａとタンク６４が戻り管路６５を介して接続し、戻り管路６５の圧力がバネ６６ａの付勢力を下回るまでチャンバ５１ａ内の圧油が排出され、この圧油の排出流量分だけロッド５２が後退しジャッキ５１が縮退する。
【００２８】
このとき、本実施の形態において、ジャッキ５１には、ロッド５２のストローク位置（又はストローク量）を検出するストロークセンサ７０が設けられている。このストロークセンサ７０により検出されたロッド５２のストローク位置は制御装置８０に出力される。
【００２９】
図８は制御装置８０のブロック図である。
図８において、制御装置８０は、ストロークセンサ７０の検出信号を入力しデジタル信号に変換するアナログ入力部（Ａ／Ｄ変換器）８１、例えば機体に設けた操作盤（図示せず）の操作スイッチ７１からの操作信号を入力するデジタル入力部８２、アナログ入力部８１に入力されたストロークセンサ７０による検出値等を一時的に記憶する一時記憶部（ＲＡＭ）８３、制御に必要なプログラムや定数等を格納した記憶部（ＲＯＭ）８４、アナログ入力部８１に入力された検出信号を基に記憶部８４から読み出した所望のプログラムに従って各種指令値を演算する演算制御部（ＣＰＵ）８５、演算制御部８５からの指令値を入力し操作盤等に設けた表示部７２への表示信号を演算し出力したり画面のタッチ操作により表示部７２から入力される操作信号を入力したりする表示制御部８６、演算制御部８５からの指令値を入力し制御弁６２のソレノイド部６２ｃやその他の作動装置に指令信号を出力するデジタル出力部８７、及び時間計測するタイマ８８を備えている。
【００３０】
記憶部８４には、ストロークセンサ７０により検出されたジャッキ５１のロッド５２の縮退量が設定値を超えた場合、検出された縮退量だけジャッキ５１を伸長させる手順、及びこの手順を実行した結果ジャッキ５１が原位置に復帰しない場合に動歯４３の揺動動作を停止させる手順を演算制御部８５に実行させるためのプログラムが格納されている。また本実施の形態において、記憶部８４には、ストロークセンサ７０により検出されたジャッキ５１の縮退量が設定値を超えた場合、検出された縮退量だけジャッキ５１を伸長させる前にグリズリフィーダ１５を停止させる手順を演算制御部８５に実行させるためのプログラムも記憶されている。
【００３１】
次に、上記構成の本実施の形態のジョークラッシャの動作を説明する。
油圧ショベル等によりホッパ１２に被破砕物を投入すると、投入された被破砕物はグリズリフィーダ１５上に導かれ、振動により破砕装置２０に向かって搬送される。その際、グリズリバー１８の各櫛歯１７間の隙間よりも小さな細粒（ズリ等）は、その隙間からシュート１１を介して排出コンベア２５上に導かれ、それより大きな被破砕物（大塊）が破砕装置２０に供給される。破砕装置２０に供給された被破砕物は、固定歯４２と動歯４３との出口隙間に応じた所定の粒度に破砕処理され下方の排出コンベア２５上に導入される。排出コンベア２５上に導かれた破砕物は、シュート１１を介して導かれた細粒と合流して前方（図１中右側）に搬送され、その途中で磁選機３５により鉄筋等の異物を吸着除去された上で機外に排出される。
【００３２】
ここで、破砕作業中に動歯４３が被破砕物より受ける破砕反力はトグルプレート４４を介してロッド５２に伝達される。この破砕反力がリリーフ弁６６により規定された設定値以内である場合には、ジャッキ５１のボトム側チャンバ５１ａ内の圧油はリリーフ弁６６及び逆止弁６３の間の管路に封入された状態となるため、ジャッキ５１のロッド５２のストロークはその時点の状態で保持される。
【００３３】
しかし、破砕作業中には、例えば破砕室４９に鉄筋等といった破砕不能な異物が供給されてしまったり破砕室４９への被破砕物が供給過多になったりして過負荷状態に陥ることがある。このように過負荷状態に陥り、スイングジョー４８にかかる破砕反力がリリーフ弁６６により規定された設定値を超えた場合、過負荷保護装置５０が作動して前述したようにジャッキ５１が縮退し、これにより過負荷状態が回避され、トグルプレート４４も折損から保護される。
【００３４】
このとき、本実施の形態のジョークラッシャにおいては、過負荷保護装置５０が働いた場合、即座に破砕作業を中断せずに破砕作業を続行しながらジャッキ５１の原位置への復帰を図り、設定時間の間にジャッキ５１のストロークが原位置に復帰しない場合に破砕作業を中断する。
【００３５】
図９は制御装置８０による過負荷時の機体制御手順を表すフローチャートである。
図９において、まず、例えば操作盤（図示せず）の操作スイッチ７１が操作され、運転開始を指令する操作信号がデジルタル入力部８２に入力されると、ステップ１００にて、入力された操作信号と記憶部８４に格納されたプログラムに従って演算制御部８５で各作動装置（グリズリフィーダ１５・破砕装置２０・排出コンベア２５、磁選機３５等）の駆動装置への指令信号が生成され、その指令信号がデジタル出力部８７を介して各駆動装置に出力され各作動装置が作動する。
【００３６】
運転中、制御装置８０には、機体各所に設けたセンサ類からの検出信号が随時（又は設定時間毎）に入力される。運転中、ストロークセンサ７０からの検出信号がアナログ入力部８１に入力されると、デジタル信号化された検出値が一時記憶部８３に記憶され、また一時記憶部８３に記憶された検出値に応じて演算制御部８５にて演算されたジャッキ５１のロッド５２のストローク位置Ｘが一時記憶部８３に逐次記憶される。
【００３７】
このように、運転中、ジャッキ５１のロッド５２のストローク位置Ｘは制御装置８０によって監視されており、続くステップ１１０において、演算したロッド５２のストローク位置Ｘが記憶部８４に格納された設定位置Ｘ１に達したかどうかが演算制御部８５によって判定される。その結果、ストローク位置Ｘが設定位置Ｘ１に到達していないと判定されればステップ１００に手順が戻って現状の運転状態が継続され、ストローク位置Ｘが設定位置Ｘ１に到達していると判定されればステップ１２０に手順が移る。
【００３８】
ステップ１２０に手順が移ったら、制御装置８０は、フィーダ用駆動装置１９に停止信号を出力してグリズリフィーダ１５を停止させ、破砕装置２０への被破砕物の供給を中断してステップ１３０に移行する。
【００３９】
ステップ１３０において、制御装置８０は、ロッド５２のストローク位置Ｘを補正しロッド５２の元の位置への復帰を図る。具体的には、制御装置８０は、ジャッキ５１を伸長させる指令信号を生成し、デジタル出力部８７を介して制御弁６２のソレノイド部６２ｃに出力する。これにより、制御弁６２が連通位置６２ｂに切り換わり、ジャッキ５１を伸長させるべくジャッキ５１の出口側チャンバ５１ａが加圧される。
【００４０】
続くステップ１４０において、制御装置８０は、検出された補正後のロッド５２のストローク位置Ｘを、一時記憶部８３に記憶された運転開始時のロッド５２のストローク位置（原位置）Ｘ０と比較し２つの値が等しいかどうかを判定する（この２つの値は完全同一とせず、誤差に許容範囲を設定することが望ましい）。その結果、ロッド５２が原位置Ｘ０に復帰したと判定された場合には、ステップ１００に手順が戻ってフィーダ用駆動装置１９を駆動する指令信号が出力され、再びグリズリフィーダ１５が作動して破砕装置２０への被破砕物の供給が再開される。ここまでの間、過負荷状態に陥ったとしてもステップ１２０→ステップ１３０→ステップ１４０→ステップ１００と手順の実行中は、グリズリフィーダ１５を停止して破砕装置２０への被破砕物の供給を一時的に中断するのみで、破砕装置２０の運転は続行される。
【００４１】
一方、ステップ１４０において、ロッド５２のストローク位置Ｘが原位置Ｘ０まで戻っていないと判定した場合、制御装置８０は、ステップ１５０に手順を移し、タイマ８８の計測時刻を基に、ロッド５２を原位置Ｘ０に復帰させるべくステップ１３０にてソレノイド部６２ｃに指令信号を出力してからの経過時間Ｔが設定時間Ｔ１を超えたかどうかを判定する。その時点で設定時間Ｔ１が経過していなければ、手順をステップ１３０に戻し、ロッド５２を原位置Ｘ０に復帰させるべくソレノイド部６２ｃに再度指令信号を出力する。
【００４２】
しかし、ステップ１５０において、ロッド５２が原位置Ｘ０に復帰しないまま設定時間Ｔ１が経過してしまっていれば、制御装置８０はステップ１６０に手順を移行する。そしてステップ１６０では、他の各作動装置（破砕装置２０・排出コンベア２５、磁選機３５等）を停止させる指令信号を生成してデジタル出力部８７を介して各駆動装置に出力し、破砕作業を中断して図９の手順を終了する。
【００４３】
なお、特に図９のフローチャート中には示していないが、制御装置８０は、一時記憶部８３にロッド５２のストローク位置Ｘを逐次記憶するとともに表示制御部８６を介して制御盤の表示部７２等に表示信号を出力し、作業者にロッド５２のストローク位置Ｘを逐次通知するようにしても良い。また、ストローク位置Ｘを逐次表示するのではなく、破砕装置２０が過負荷状態である旨、すなわち過負荷保護装置５０が作動中である旨を表示するようにしても良い。その場合、例えばステップ１１０でＸ≧Ｘ１と判定されてからステップ１４０でＸ＝Ｘ０と判定されるまでの間、視覚的又は聴覚的な通知を行うようにすることが考えられる。視覚的通知としては、例えば表示部８６にその旨を伝える文字情報を表示したり、表示部８６又は警告灯（図示せず）等に光や色彩を用いて表示したりすることが考えられる。また聴覚的通知としては、音声による通知や警告音による通知が考えられる。
【００４４】
以上説明した本実施形態によれば、次のような様々な効果が得られる。
（１）生産性の向上
本実施の形態では、過負荷時には、ジャッキ５１が縮退しトグルプレート４４が折損しないので、トグルプレート４４を交換しなくてもジャッキ５１を縮退前の位置に復帰させれば破砕作業を続行することができる。このとき、本実施の形態では、ジャッキ５１が縮退した場合でも即座に運転停止せず、破砕装置２０を作動させたままジャッキ５１の原位置への復帰を図り、原位置に復帰しない場合にのみ破砕作業を中断する必要があると判断し破砕装置２０を停止させる。つまり、ジャッキ５１が縮退前の状態に復帰するようであれば、それまでの間、破砕装置２０は継続的に作動し破砕作業が中断されることがない。
【００４５】
仮に過負荷時に破砕作業を中断する場合、例えば比較的小さな異物が破砕室４９に供給されたものの破砕作業を続行してしまえば異物が自然排出されるようなとき、また一時的に被破砕物が供給過多状態に陥っただけで破砕作業を続行すれば自然に過負荷状態を脱することができるようなとき、本実施の形態では破砕作業を継続して通常の負荷状態に復帰することができる。このように、本実施の形態によれば、必要以上の作業中断を抑制することで生産性を向上させることができる。
【００４６】
また、破砕室４９に異物が混入し過負荷反故装置５０が作動してすぐに破砕装置２０を停止させてしまうと破砕室４９内に被破砕物が在留してしまうため、破砕室４９からの異物排出や破砕作業再開に際して破砕室４９からの被破砕物の排出に多大な労力を要する。それに対しても、本実施の形態の場合、破砕装置２０を停止させる必要があるような異物が破砕室４９に供給されてしまったとしても、過負荷保護装置５０が作動してから設定時間が経過する間は破砕室４９の出口が広がった状態で破砕装置２０が作動するので、その間に被破砕物の大部分が排出される可能性が高い。これにより、破砕作業を中断し再開するに際して要する労力の軽減も期待できる。
【００４７】
なお、過負荷状態に陥った場合でなく、仮に制御弁６２やジャッキ５１等に圧油のリーク（漏れ）によりジャッキ５１のストロークが変化した場合でも、そのストロークが設定値を超えた場合には、図９の制御手順が実行されて破砕条件を設定条件に復帰させることができることもメリットである。
【００４８】
（２）過負荷保護装置の作動安定性の向上
例えばロックシリンダ等を用いて過負荷保護装置を構築すると、トグルプレートにかかる破砕反力の最大値（つまり過負荷保護装置の作動圧力）はロックシリンダのロッドとシリンダチューブの間に作用する最大静止摩擦力により規定される。そのため、繰り返し過負荷保護装置が作動すれば、それに伴ってロッドとシリンダチューブとの間の最大静止摩擦力が小さくなり、当初想定していた条件よりもトグルプレートにかかる破砕反力の許容値が低下し、必要以上に過負荷保護装置が作動してしまい生産性が低下する恐れがある。
【００４９】
それに対し、本実施の形態において、トグルプレート４４にかかる破砕反力の最大値はリリーフ弁６６のバネ６６ａの付勢力により規定されるので、繰り返し過負荷保護装置５０が作動するようなことがあってもその作動条件は一定であり、生産性を向上させるとともに破砕物の粒度の変動を抑制することができる。加えて、過負荷保護装置５０が働いたとき、ジャッキ５１のボトム側チャンバ５１ａに加圧しても、圧油の管路６１，６５の圧力がリリーフ弁６６により規定される保護圧を超えることがないので、ロッド５２を原位置に復帰させる際にジャッキ５１及びトグルプレート４４に設定値以上の圧力がかかることを防止することができる。
【００５０】
また、ロックシリンダは締り嵌め力をロッドの保持力とし、ロッドを摺動させるときにシリンダチューブの内径を広げて締付力を弱めてロッドのチャンバを加圧する仕組みであるため、ロッドを摺動させる際にロッドの保持力が低下してしまう。それに対し、本実施の形態では、ロッド５２の保持力は、リリーフ弁６６のバネ６２ａで規定されるので、回路に圧油が封入されてさえいればジャッキ５１の作動時でも非作動時でも変わらない。したがって、本実施の形態は過負荷時にも設定時間が経過する間は破砕装置２０を継続的に作動させるが、このような場合にも保持時と同じ条件でロッド５２を作動させることができる。
【００５１】
（３）構造の簡素化
ロックシリンダを用いて過負荷保護装置を構成した場合、ロックシリンダは、伸縮用の油圧系統とロッド保持用の摩擦力を作用させるための油圧系統が必要であり、油圧駆動回路がそれだけ複雑になる。またロックシリンダ自体が高価な機器であるため、油圧駆動装置の製作コストも高騰する。
【００５２】
それに対し、本実施の形態においては、ジャッキ５１の保持力はリリーフ弁６６により確保されるので、過負荷保護装置５０の駆動装置としてはジャッキ５１のみで足り、過負荷保護装置の構造を簡素化することができ、経年によりジャッキ５１やリリーフ弁６６等が劣化した場合でも部品交換が容易である。またジャッキ５１も通常のもので足りるため、油圧駆動装置の低廉化にも寄与する。
【００５３】
（４）その他
例えば、ジャッキ５１のボトム側チャンバ５１ａや、リリーフ弁６６と逆止弁６３の間の管路に圧力センサを設け、それらの内圧を監視できるように構成すれば、ロッド５２の保持圧を確認することができる。したがって、例えば過負荷保護装置５０が作動した際の圧力を監視し、その結果を受けてリリーフ弁６６のバネ６６ａの付勢力を調整することで過負荷保護装置５０の作動精度を調整することができる。
【００５４】
以上、本実施の形態においては、過負荷保護装置５０が作動した場合、ジャッキ５１のロッド５２を原位置に復帰させるに際し、事前にグリズリフィーダ１５を停止して破砕装置２０への被破砕物の供給を中断するようにしてジャッキ５１が伸長し易い状態としたが、破砕作業を継続しつつジャッキ５１を伸長する限りにおいては必ずしもグリズリフィーダ１５を停止させる必要はない。この手順の有無に関しては、トグルプレート４４の折損の危険性を考慮に入れつつ、図９における設定時間Ｔ１の長さの設定とともに事前に検討する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るジョークラッシャの全体構造を表す側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るジョークラッシャの全体構造を表す上面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るジョークラッシャの全体構造を表す背面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るジョークラッシャの全体構造を表す正面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係るジョークラッシャに備えられた破砕装置の内部構造を表す側断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係るジョークラッシャに備えられた破砕装置の内部構造を表す側断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係るジョークラッシャの油圧駆動装置のうちジャッキの駆動に関する部分の概要を抽出して表す油圧回路図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係るジョークラッシャに備えられた制御装置のブロック図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係るジョークラッシャに備えられた制御装置による過負荷時の機体制御手順を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１５ グリズリフィーダ
４１ 破砕装置フレーム
４２ 固定歯
４３ 動歯
４４ トグルプレート
４７ 偏心軸
４９ 破砕室
５１ ジャッキ
５５ 油圧シリンダ
６５ 戻り管路
６６ リリーフ弁
７０ ストロークセンサ
８０ 制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
破砕装置フレームと、
この破砕装置フレームに固定した固定歯と、
この固定歯との間に破砕室を形成し前記固定歯に対して揺動するように前記破砕装置フレームに偏心軸を介して支持された動歯と、
この動歯の前記破砕室と反対側の空間にて前記破砕装置フレームに固定したジャッキと、
このジャッキの圧油の戻り管路の圧力の最大値を規定し、規定した最大圧力を超える負荷がかかった場合に前記ジャッキを縮退させるリリーフ弁と、
前記ジャッキと前記動歯との間に介設したトグルプレートと、
このトグルプレートが前記ジャッキと前記動歯との間に保持されるように前記動歯を前記ジャッキ側に付勢する付勢手段と、
前記ジャッキのストロークを検出するストロークセンサと、
このストロークセンサにより検出された前記ジャッキの縮退量が設定値を超えた場合に検出された縮退量だけ前記ジャッキを伸長させる手順、及びこの手順を実行した結果ジャッキが原位置に復帰しない場合に前記動歯の揺動動作を停止させる手順を実行する制御装置と
を備えたことを特徴とするジョークラッシャ。
【請求項２】
ホッパに投入された被破砕物を前記破砕室に供給するフィーダをさらに備え、前記制御装置は、前記ストロークセンサにより検出された前記ジャッキの縮退量が設定値を超えた場合、検出された縮退量だけ前記ジャッキを伸長させる前に前記フィーダを停止させる手順を実行することを特徴とする請求項１のジョークラッシャ。
【請求項１】
破砕装置フレームと、
この破砕装置フレームに固定した固定歯と、
この固定歯との間に破砕室を形成し前記固定歯に対して揺動するように前記破砕装置フレームに偏心軸を介して支持された動歯と、
この動歯の前記破砕室と反対側の空間にて前記破砕装置フレームに固定したジャッキと、
このジャッキの圧油の戻り管路の圧力の最大値を規定し、規定した最大圧力を超える負荷がかかった場合に前記ジャッキを縮退させるリリーフ弁と、
前記ジャッキと前記動歯との間に介設したトグルプレートと、
このトグルプレートが前記ジャッキと前記動歯との間に保持されるように前記動歯を前記ジャッキ側に付勢する付勢手段と、
前記ジャッキのストロークを検出するストロークセンサと、
このストロークセンサにより検出された前記ジャッキの縮退量が設定値を超えた場合に検出された縮退量だけ前記ジャッキを伸長させる手順、及びこの手順を実行した結果ジャッキが原位置に復帰しない場合に前記動歯の揺動動作を停止させる手順を実行する制御装置と
を備えたことを特徴とするジョークラッシャ。
【請求項２】
ホッパに投入された被破砕物を前記破砕室に供給するフィーダをさらに備え、前記制御装置は、前記ストロークセンサにより検出された前記ジャッキの縮退量が設定値を超えた場合、検出された縮退量だけ前記ジャッキを伸長させる前に前記フィーダを停止させる手順を実行することを特徴とする請求項１のジョークラッシャ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１２５４９５（Ｐ２００７−１２５４９５Ａ）
【公開日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２０１２５（Ｐ２００５−３２０１２５）
【出願日】平成１７年１１月２日（２００５．１１．２）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２日（２００５．１１．２）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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