JP2003505258A

JP2003505258A - インパクト工具

Info

Publication number: JP2003505258A
Application number: JP2001512053A
Authority: JP
Inventors: ジャック・ビー・オッテスタッド
Original assignee: ジャック・ビー・オッテスタッド
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 2000-07-20
Publication date: 2003-02-12
Also published as: WO2001007188A1; DE60036411T2; EP1246707A4; CA2379291A1; KR20020043209A; EP1246707A1; US6155353A; EP1246707B1; CA2379291C; DE60036411D1; AU7136500A; ES2290050T3

Abstract

(57)【要約】ボディ２５の内部通路２７内に固定されたバルビングスリーブ８２内にハンマー９０が支持される。スリーブは、一方の側部にあるハンマー９０及びチューブ状往復動バルブ６０によって開閉されるオリフィス１２０を有する横壁８１を備える。往復動バルブ６０の周囲に環状チャンバ５８が形成されている。ピストン５１が環状チャンバに取り付けられ、加圧ガスチャンバ５８を一方の側部に形成し、高圧液圧オイルチャンバ７５を他方の側部に形成する。液圧オイルがオイルチャンバ７５に導入されると、往復動可能なバルブ６０はオリフィス１２０を閉止し、ピストン５１が移動してガスチャンバ５８内のガスを圧縮することにより、往復動可能なバルブ６０がオリフィス１２０から離れる方向に移動する。高圧のオイルが排出されてハンマー９０に当り、このハンマーが打撃工具１０２に当たる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

インパクトを繰り返し加えるためのパーカッシブハンマーは、液圧オイルによ
って駆動される。オイルは、システム供給部から及び圧縮ガスから得られた圧力
で迅速に適用される。

【０００２】

【従来の技術】

通常は舗装の破壊、溝堀り、スペーディング（ｓｐａｄｉｎｇ）、及び老朽化
した構造の破壊を行うための、鋭いインパクトを加えるパーカッシブハンマーが
周知である。このようなハンマーは、オッテスタッド米国（Ｏｔｔｅｓｔａｄ
ＵＳＡ）４−１１１−２６９によって特徴付けられる。この分野の製品はここ数
十年で大きな開発がなされてきた。多くの実施例における機能的製品が多くのし
っかりとした会社によって製造され、販売されてきた。

【０００３】これらの会社の共通の目的は、最少のエネルギ消費で強い打撃を加えることが
でき、修理及びオーバーホール間の製品寿命が長く、早期破損に繋がる環境の過
酷さを低減し、加えられるべき打撃に対する製品重量が軽く、安価に製造でき、
組み立て及び分解が容易なハンマーを開発することである。

【０００４】これらの装置の全ての概念は非常に簡単である。ボディ内に支持された打撃工
具を内部で迅速に移動するハンマーで打ち、工具（通常は先が尖っており、スペ
ード形状であり、又はバケツである）が差し向けられた又は工具が押し付けられ
たターゲットに向かって工具を駆動する。急な力曲線及び鋭いピークを持つイン
パクトを発生するように、エネルギを非常に短いバーストで加える。

【０００５】ハンマーを駆動するため、所定容積の高圧ガスをピストンで圧縮し、更に高圧
にする。ピストンは、所定注入量の加圧液圧流体によって駆動される。便宜的に
これを下文において「オイル」と呼ぶ。ハンマーは、注入作業中、駆動流体圧力
から隔離され、その戻し位置に向かって押圧される。装置をトリガーすると、ハ
ンマーの面は、ガスによって駆動されたピストンの力及び供給ライン圧力の両方
によって加圧されたオイルに迅速に露呈される。これらの力は一緒になってハン
マーを駆動し、工具に当てる。

【０００６】この概念の優れた簡単さは、経済的で効率的で長寿命の装置の設計及び製造に
含まれる問題点を裏切る。非常に速い流体の流れ、工具を空打ちした場合に装置
を損なうことなくハンマーを停止する必要性、及び従来の設計が必要とする部品
の複雑さ（及びそれらの部品の価格）は、仕事の困難さを示すものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するための手段】

本発明によるインパクト工具は、内部通路を持つボディを含む。通路の長さ方
向軸方向に沿って工具の部品が移動する。長さ方向軸は、この軸方向に沿って打
撃が加えられる軸である。

【０００８】打撃工具は、通路の支承面内に往復動自在に取り付けられている。ピン−スロ
ット構成により、工具を適当な軸方向移動範囲で落下することなく駆動させるこ
とができる。打撃工具は、ハンマーで打つことによって打撃工具を駆動する面を
有する。打撃工具を駆動することがインパクト工具の目的である。

【０００９】ハンマーは、軸方向に摺動自在に且つ密封をなして通路内に装着される。ハン
マーは、打撃工具の面にインパクトを加える打撃面、及び軸方向で打撃工具から
遠ざかる方向に向いた駆動面を有する。

【００１０】スリーブを通路に装着し固定する。ハンマーの拡大部分がスリーブの中央通路
内で摺動する。ハンマーの縮径部分はボディ通路の縮径部分内を摺動する。スリ
ーブは、ハンマーの駆動面に向かって差し向けられたバルビング表面を持ち、他
方の面は、往復動自在のバルブに向かって反対方向に差し向けられている。

【００１１】往復動自在の環状ピストンが通路に摺動自在に装着されている。通路はエンド
キャップによって閉止されており、そのため、ピストンがガスチャンバをその一
方の面で部分的に境界付け、オイルチャンバをその他方の面で部分的に境界付け
る。

【００１２】チューブ状バルブがピストンを通る孔に往復動自在に装着されている。これに
よって、ピストン及びバルブの両方が、ボディ及び互いに対して軸方向に移動自
在である。

【００１３】圧力ポートにより、加圧オイルをオイルチャンバに入れることができる。ドレ
ンポートにより、開放時に、オイルをオイルチャンバからチューブ状バルブを通
して解放できる。

【００１４】バルブは、スリーブのバルブに面する表面と係合するバルビング表面、及びエ
ンドキャップと協働するバルビング表面を有する。バルブ及びピストンは、重要な相対位置を決める位置制限手段を含む。ハンマ
ーの駆動面には、始動までハンマーをその引っ込め状態に移動自在するバルビン
グ表面が設けられている。

【００１５】これらの特徴は、製造が容易な最少点数の部品しか必要としない構造で提供さ
れる。これらの部品は、インパクト構造の組み立てに必要な労力を最少にする方
法で組み立てることができる。

【００１６】本発明の以上の及び他の特徴は、以下の詳細な説明及び添付図面から完全に理
解されるであろう。

【００１７】

【発明の実施の形態】

本発明のインパクト工具２０を、組み合わせて見られるべき図１のＡ及びＢに
示す。この図の部品は、例示のために、随意の位置で示してある。図示の工具に
は圧力が加わっておらず、いかなる特定の作動状態又は停止状態にあるものでは
ない。この図面では、部品の構造を示すことを容易にするために、部品は間隔を
隔てて配置されている。

【００１８】ボディ２５は長さ方向軸２６を有する。この軸は、その作動軸であり、打撃軸
である。長さ方向通路２７が、ボディの端部から端部まで延びている。この通路
は、以下に説明する目的のため、幾つかの内径を持っている。通路は、開放され
たストライカー端部２８と、キャップが装着される端部２９を有している（図１
のＢ参照）。

【００１９】エンドキャップ３０は、ボディの端部２９に当接する周囲肩部３１を有する。
エンドキャップナット３２がねじ３３によってボディに螺着されている。このナ
ットは、エンドキャップの肩部３１に当接する肩部３４を有する。シール３５が
ボディとエンドキャップとの間をシールしている。

【００２０】ドレンポート３７が、カップ形状をしたエンドキャップの側部を貫通している
。エンドキャップの内側には、ドレンプラグ４０がボルト４１で保持されている
。エンドプラグとエンドキャップの内壁との間には、シール４２が配置されてい
る。エンドプラグは、周囲円筒形ドレンバルブ表面４３と、窪んだ周囲表面４４
とを有し、この周囲表面４４はドレンポート３７へのチャネルを形成している。

【００２１】エンドキャップは、ドレンバルブ表面４３と向き合ったドレンバルブ表面４６
を備えている。これらは、互いに軸方向に固定されており、これらの間にドレン
バルブギャップ４６ａが形成される。

【００２２】通路は、エンドキャップと隣接して閉止端２９から遠ざかる方向に延びるピス
トンボア５０を有する。このピストンボアは円筒形であり、適度に滑らかとされ
ている。ピストン５１は、シール５２、５３が設けられたピストンボディと、軸
方向に延びる円筒形スカート５４とを備え、ピストンボア５０に摺動自在に嵌合
されている。以下に開示する理由により、周囲ノッチ５５がピストンの面５６に
形成されている。ピストンの面５７は、ガスチャンバ５８内に向いている。

【００２３】チューブ状バルブ６０は、ピストンの通路６１内で自由に摺動できるようにな
っている。シール５３がこれらの間をシールしている。これにより、ガスチャン
バ５８の密閉がなされる。ガスチャンバの容積は、ピストンの軸方向位置の関数
として変化する。バルブの外壁は、エンドキャップのドレンバルブ表面４６に摺
接する。シール６４がこれらの間をシールする。これによりガスチャンバ５８を
完全に閉止する。

【００２４】ピストンストップ６５は、バルブ部材の外壁の溝にはめ込まれたリングとして
形成され、ピストンのスカートと当接することによって、ガスチャンバ側へのピ
ストンの移動を制限する。

【００２５】バルブ６０の外壁に設けられたステップ６６及び６７は、図６の説明で述べる
目的のために、ピストンの面５６のノッチ５５と整合したものとされている。バルブリップ６８が、図１のＢのバルブ６０の左端から軸方向に延びている。
これと隣接して、オリフィスバルビング表面６９が形成されている。これについ
ては、完全な詳細を図５の説明で後述する。

【００２６】これと反対側の端部において、図示の位置のバルブ６０は、エンドプラグとエ
ンドキャップとの間のドレンバルブギャップ４６ａを閉止している。この状態で
は、通し隙間４６ａ、ドレン通路４５及びドレンポート３７の間の流れが阻止さ
れる。

【００２７】ボディの壁を貫通する圧力ポート８０は、オイル圧力チャンバ７５につながっ
ている。このチャンバは、バルブ６０の中央通路７６全体と、ピストンの面５６
に至るまでのバルブ周囲に至るまでの範囲に広がるものであるが、バルブ６０が
閉止された場合には、バルブスリーブ８２の面８１に至るまでの範囲のものとな
る。

【００２８】バルブスリーブ８２は、ボディ通路の拡大部分８３に固定されている。これは
、往復動することはない。一群のスプライン状の軸方向溝８４が、スリーブ８２
の端部から端部まで延びている。これらは、以下に述べる目的のため、ボディ通
路の壁の周囲減速溝８５と連通している。

【００２９】縮径ハンマーヘッド９１（図１のＢ参照）を持つハンマー９０が、ボディ通路
の壁のハンマーボア９２内に摺動自在に装着されており、これらの間には、摺動
シール９３が設けられている。ハンマーは、バルブスリーブ８２のハンマーボア
９６内に摺接する拡大部分９５を有する。これらの間には、シール９７が設けら
れる。

【００３０】ハンマーの部分９１と９５の間のリターン肩部１００は、ボア８５内に面して
いる。部分９５の外径はボア８５の直径よりも幾分小さく、これによりボア８５
から溝８４内への流れが生じる。この流れは、以下に説明する減速及びハンマー
のリターンを目的とするものである。

【００３１】ハンマー９０は、打撃工具１０２に面する打撃面１０１を有する。打撃工具１
０２は、面１０１から打撃を受けるための面１０３を有する。打撃工具１０２は
、ボディ内で往復動自在であるが、その軸方向動きは、ボディに固定されたクロ
スピン１０４及び打撃工具を貫いて延びる軸方向スロット１０５の長さによって
制限される。

【００３２】クロスピンは任意の適当な断面形状を有するものでよいが、一方で、これらは
使用においてかなり酷使されるもので、また、このようなピンは、多くの場合、
取り外しが非常に困難であり、取り付けにも手間がかかる。

【００３３】図１１に示すクロスピンには、大きな利点がある。このクロスピンは二つの部
品１１１、１１２を含む。これらの部品は半円形よりも幾分大きく、両方とも同
じ直径を有し、高さがそれらの半径よりも大きい。これらは、タイヤトレッド材
料等の剛性ゴム又はゴム様材料でできた層１１３によって、互いに切り離された
状態で連結されている。これらのピンは、適当な金属−ゴム接着剤によって、こ
の層に接着されている。２ヘッド座ぐり型ピン１１４、１１５は、ゴム層１１３
に接着された丸味を持たせたヘッドを備え、またそれらの軸部は、部品１１１、
１１２の通孔１１４ａ、１１５ａに貫通している。これらの軸部は、カミングの
ために、丸味を持たせた端部１１４ｂ及び１１５ｂを有している。軸部の端部は
、静止状態では、部品の表面の上方に突出している。軸部が十分に強く押される
と、これらは、ピンがボディの穴に進入することを可能とするように内方に移動
でき、凹所１１４ｃ、１１５ｃに受け入れられる。これにより、軸部は凹所内に
保持され、クロスピンが保持される。強い打撃はこれらを開放する。なぜなら、
端部に丸味を持たせた軸部は、凹所からカム作用で抜くことができるからである
。軸部は、断面で見て傾斜していてもよい。ゴムは、ピンの必要な軸方向移動量
を可能にするために変形できる。この全体構造は、ボディの壁の相補的形状のポ
ート１１４ｅ、１１５ｅに組み込むことができ、ゴム等の材料の膨張力によって
強く保持される。好ましい場合には、干渉ゴム層がない従来の円形ピンを代わり
に使用してもよいが、これが好ましいのは稀である。ゴム層１１３は、中実の金
属ピンと比較して騒音を大幅に減少する。

【００３４】打撃工具は、クロスピン及びスロットにより構成される限度内で自由に摺動で
きる。打撃工具は、ハンマー９０で打たれる。その通路内での位置は、ターゲッ
トに対するインパクト工具の位置及び向きで決まる。オペレータが工具をターゲ
ットに押し付けると、打撃工具が通路に押し込まれる。何とも接触していない場
合には、可能な範囲で外側にあることができる。この場合、ハンマー９０を減速
し、打撃工具が打撃工具の移動リターン位置を越えて過度に移動することによる
インパクト工具の自損が起こらないようにしなければならない。このための特徴
を、以下に詳細に述べる。

【００３５】次に、バルブスリーブ８２、特にその機能に立ち戻って述べると、図示される
ように、バルブスリーブは、バルブ６０とハンマー９０の面１１５の両方に面し
ている。その機能は、適切な場合に、駆動チャンバ１１６をオイル圧力チャンバ
７５から隔離し、他の場合には、それらの間での流れを可能にすることである。

【００３６】このため、オリフィス１２０が、カップ状スリーブ８２の端部に形成されてい
る。カップ状スリーブ８２は、図５に更に詳細に示すように、リップ６８と相補
的なオリフィスバルビング表面１２１と、ここからバルブ６０に向かって延びる
テーパしたバルビング表面１２２とを有する。

【００３７】ハンマーの部分９５には、バルビングヘッド１３０が設けられている。。これ
は、段をなして離間された二つのテーパ表面１３１、１３２を含む。以下に説明
し開示する目的のため、ベント通路１３３が、面１３４から側壁１３５まで延び
ている。

【００３８】遮断注入バルブ１４１を備えたガス注入ポート１４０が、注入ライン１４２を
通ってガスチャンバ５８に接続している。所望の圧力まで圧縮した窒素等の適当
なガスをガスチャンバに注入した後、交換ガスが必要となるまで注入バルブを閉
止する。以上で、部品の概括的説明を終える。次に、構造形状の幾つかの別の議
論とともに、工具の作動を説明する。

【００３９】図２は、便宜のため打撃工具及びハンマー９０の大部分が示してない図２は、
ガスを注入されるインパクト工具を示す。このために、ガス注入バルブ１４１は
開放され、注入ガスが導入されている。これにより、ピストンは図示のように左
方に駆動される。以下に更に詳細に説明するように、ノッチ５５の表面は、バル
ブ６０に設けられたステップ６７の表面と係合している（図６参照）。ピンの面
５７に作用する力は、バルブを図示のようにスリーブ８２に向けて駆動する。

【００４０】ガスチャンバ内のガス圧を、ガスチャンバが最大容積となった時点で安定化さ
せ、ガス注入バルブ１４１が閉止される。この状態での圧力は、利用可能な流体
ライン圧力以下であり、例えば、膨張状態での１０５．４５ｋｇ／ｃｍ² （１５
００ｐｓｉ）のガス圧は、圧縮時に約１２６．５４（約１８００ｐｓｉ）まで上
昇する。これでも、利用可能なオイルライン圧力以下である。オイルライン圧力
は、通常は、約１４０．６ｋｇ／ｃｍ² （約２０００ｐｓｉ）である。

【００４１】これにより、バルブ６０をバルブスリーブ８２において閉止し、ドレンバルブ
ギャップ４６ａを図示のようにドレンプラグにおいて開放されたままにする。オ
イル圧力はまだ全く作用していない。インパクト工具はガスが注入してあるだけ
であり、使用待ちの状態にある。オイル圧力が加えられるのを待っている。それ
までは、ハンマー９０の位置及び打撃工具の位置は随意である。

【００４２】図３には、始動シーケンスの開始を示す。このインパクト工具を作動するため
、オイルリザーバ等の供給源１５０からのオイルを、ポンプ１５１及びセレクタ
ーバルブ１５２に流す。セレクターバルブには二つの設定がある。設定１５３は
加圧流体を圧力ポート８０にライン１５４を通して供給する。設定１５５は、オ
イルをライン１５６を通してリザーバに戻す。ポンプは作動し続けることができ
、打撃間で消勢する必要はなく、その結果、バルブ１５２は工具用の作動制御装
置として作用する。迂回させた流体はドレンライン１５６を通ってリザーバに戻
る。ドレン流体は工具からリザーバにライン１５７を通して戻る。

【００４３】バルブ６０がオリフィス１２０において閉止された状態で、加圧オイルが圧力
チャンバ７５に流入する。チャネル８４を通るオイルの流れを矢印１６０で示す
。この流れは圧力をハンマー９０のリターン肩部１００に加える。これはハンマ
ーを打撃工具から遠ざけるように作用し、圧力チャンバ７５内のいくらかのオイ
ルをその前方に押し出し、バルブ６０とドレンプラグ４０の間のドレンバルブ４
６ａを通して流す。オイルは、リザーバまで矢印１６３で示すように自由に流れ
る。この状態では、ハンマー９０は打撃工具から遠ざかるように駆動される。打
撃工具は、オペレータが配置した位置にとどまる。

【００４４】図４は次の作動工程を示す。この工程では、加圧オイルは圧力チャンバ７５に
流れ込み続ける。矢印１６０が示すように、ハンマー９０はスリーブ８２に強く
押し付けられており、このスリーブとシールを形成する。バルブ６０は、この端
部で閉止されたままであり、隙間４６ａはドレンのために開放している。バルブ
のチューブ状通路７６も同様である。しかしながら、ハンマー９０はオリフィス
１２０を閉止している。

【００４５】図５（本図及び図６は、理解を容易にするため、断面にハッチングをしていな
い）は、スリーブ８２の截頭円錐形シール１７０を示す。このシールは、ハンマ
ーのシール１３１に面している。ハンマーのシールもまた截頭円錐形である。シ
ール１３１の半角度はシール１７０の半角度よりも２°小さい。かくして、これ
らの二つのシール間に線シールが形成される。これにより、これらの二つの表面
間で面面係止が起こらないようにし、これらの迅速な分離を助長する。

【００４６】ハンマー９０のスプール１３０に対する関係に着目すると、バルブ６０のリッ
プ６８は、オリフィス１２０に、両側に小さな隙間１７５、１７６をもって入り
込んでいる。更に、スリーブのシーリング面１２３及びバルブ６０のシーリング
面６９は、円錐形の半角度が約２°異なり、そのため、これらの間に線シールが
形成される。更に、スリーブ及びバルブの表面間に隙間１７８がある。これによ
り、隙間１７６及び１７８は、損傷をもたらす可能性があるバルブとスリーブと
の間の強い接触が起こらないようにするためのクッションとして作用する。

【００４７】更に、バルブ６０のステップ６７及び６８ａとピストンのノッチ５５との間の
関係を示す図６に着目する。肩部６７ａがノッチの面５５ａに近付くと、それら
の間の液体が隙間１８０を通してメータアウトされる。これにより、ピストン及
びバルブが互いに当接する際にこれらが強く打ち付けられないようにする。

【００４８】更に、バルブをスリーブ８２に押し付ける押圧力がステップ６８の面１８１に
及ぼされる。これによりバルブを閉止状態に保持し且つドレンバルブを開放状態
に保持する。

【００４９】以上から、十分なオイル圧力が及ぼされるとバルブがスリーブに向かって押圧
され、ハンマー９０がオリフィスに向かって押圧されるということがわかる。オ
リフィスは、この状態では、両側から閉止されている。

【００５０】オイルを導入し続けることによりピストン５１をガスチャンバ内に移動し、こ
のチャンバ内のガスを圧縮する。ガスチャンバ内に蓄えられたエネルギーは、ピ
ストン５１に作用するガスの初期圧力の関数であり、これには容積の変化により
生じる小さな増分が加えられる。これは、ピストンがどれ程大きく移動できるの
がによって制限される。

【００５１】最終的には、ピストンスカート５４の端部が制限リング６５に当たる。図７に
示すように、ピストン５１に作用する正味の力によりバルブが移動されてスリー
ブから離れ、これによってオリフィス１２０を開放する。バルブのこの移動によ
り、ドレンプラグとエンドキャップとの間のドレン隙間４６ａが閉止され、ドレ
ンを閉止する。

【００５２】高圧オイルがオリフィスを通って流入し、バルブを図８に示す全開位置まで駆
動する。この結果、ハンマーヘッドは、その全面に、直接中央部分に直接に及び
バイパス通路１３３を通して、全オイル圧力を受ける。加えられたオイル圧力は
、この流入してくる供給及びピストンの変位からの両方による。

【００５３】図９に示すように、ハンマー９０はオイルによって駆動され、バルブはピスト
ンによってオリフィスに向かって駆動される。この駆動ストロークは、バルブ６
０がオリフィス１２０を再度閉止し、ドレンバルブギャップ４６ａを開放するま
で続く。隙間４６ａは、駆動し続けることを可能とするために、スリーブの閉止
するまで閉止したままである。これは、バルブ６０がオリフィス１２０を閉止す
ると開放し、ピストンをリターンさせることが可能となる。これが、打撃工具に
当てためにハンマーを送り出す駆動ストロークである。これは、工具の最終的な
目的である予定された打撃である。

【００５４】図１０は、駆動ストロークの意図された終端を示す。バルブ６０がオリフィス
を閉止し、ハンマーが打撃工具に当たっている。ハンマーのリターン肩部１００
は縁部１６０を通過しており、ハンマーと減速チャンバ１６２の内側壁との間に
隙間１６１が残る。連続的に供給されるオイル圧力とは逆方向にこの隙間を通し
て流体を押し出す必要があるため、ハンマーのこれ以上の移動に抵抗が及ぼされ
る。肩部１００は、縁部１６０を通過するとき、チャネル８４を通る圧力オイル
に全体が露呈される。これは、ハンマーに作用する押圧力がこのハンマーを戻す
まで作用し続ける。

【００５５】従って、ハンマー９０が最も引っ込められたところで打撃工具に当たらなかっ
た場合、工具は、これらの力の全てによって減速される。減速移動は、駆動スト
ロークの４倍乃至８倍であり、そのため、損傷を生じる可能性がある過剰移動が
回避される。

【００５６】オイル圧力が工具に供給されている限り、手順が繰り返される。制御バルブを
その開放設定に保持することによって、連続的に行うことができる（サイクルを
なして行われる）。バルブ設定を変更すると停止する。制御バルブを短期間開放
するだけで始動できる。

【００５７】本明細書を読む者は、この設計の洗練された簡単さ、及び部品点数の少なさ、
及び特にタイロッドがないことがわかるであろう。パーカッシブ工具を保持する
のにタイロッドを使用する場合には、外部重りを延ばしたり曲げたりする複雑さ
があり、組み立て及び修理が困難である。

【００５８】本発明の工具は、旋削作業、ブローチ削り作業、及びフライス削り作業によっ
て容易に製造された、便利に製造された円形断面の部品だけを使用する。アッセ
ンブリは、ねじ山を備えたキャップだけで互いに保持されている。これは円形断
面を備えている。

【００５９】この工具の組み立て及び修理を行うための分解は、簡単な工具を使用してたっ
た数分で完了できる。従来の工具は、一般的にはこの手順に数時間を要し、非常
に強力であり且つ特別の工具を必要とする。

【００６０】円形断面の例示のインパクト工具は、最大直径が約１５．２４ｃｍ（約６イン
チ）のハンマーを使用する。他の寸法はこれに基づいて図面から推し量ることが
できる。形成材料は、インパクト部品用の従来の一般的には高品質の鋼である。
所望であれば、ハンマーは二つの部品で製作でき、そのバルビング表面は軽量の
比較的軟質の材料で製作される。シールは、任意の適当な種類のものであるのが
よい。ピストンを延ばした場合に、約１４０．６ｋｇ／ｃｍ² （約２０００ｐｓ
ｉ）のオイル供給圧力及び約１０５．４５ｋｇ／ｃｍ² （約１５００ｐｓｉ）の
ガス圧が適当である。この工具により、約１．２７ｃｍ（１／２インチ）移動す
るハンマーで約６７７．９１Ｊ（約５００ｆｔ・ｌｂ）の打撃を加えることがで
きる。

【００６１】この改良インパクトハンマーは、寿命、使用の便利さ、エネルギの経済性に寄
与する多くの独特の特徴を有する。これらの幾つかは以下の通りである。１．ガスチャンバからの駆動圧力が来入オイル供給圧力と適合し、そのため、
従来技術の多くの装置で必要なガス圧の増幅がない。

【００６２】２．パワーストローク中、圧力オイルが工具に供給し続ける。オイル供給は一
定のままであり、これによって圧力の周期的変動即ち圧力サイクリング（ｐｒｅ
ｓｓｕｒｅｃｙｃｌｉｎｇ）を実質的になくす。

【００６３】３．ガスチャンバ内のガス圧を変化させることによって打撃エネルギを選択で
き且つ調節できる。４．パワーストロークの終わり近くに流体駆動力をハンマーから外すことによ
って、ハンマーの加速を打撃工具のインパクト直前に停止する。これにより「キ
ック−オフ（ｋｉｃｋ−ｏｆｆ）」をなくす。

【００６４】５．この工具は、比較的高いドレン圧力に抗して作動できる。その代わりにそ
れらのドレン（リザーバ）圧力は数百ｐｓｉにのぼる。この工具は、このような
高い背圧に対して敏感でない。

【００６５】６．ピストンをガスチャンバに向かって押すとき、注入ストローク中に来入オ
イル圧力の低下が起こらない。かくして、圧力が周期的に変動する場合にホース
が暴れるホースの脈動（ｈｏｓｅｐｕｌｓｉｎｇ）が起こり難い。

【００６６】７．液圧がほぼ一定のままであるため、キャビテーションが大幅に減少する。
キャビテーションは、大きな圧力差が存在する状態で高速の流れが隙間及びオリ
フィスを通る場合に起こり易い。

【００６７】８．ハンマーがインパクト工具に当たらない場合には、ヘッドが減速されて戻
されるためにエネルギが減少する。これによりエネルギが大幅に節約される。こ
れはオイルを戻してピストンを移動するためである。

【００６８】本発明は、添付図面に示し且つ上文中に説明した実施例によって限定されない
。この実施例は、例として提供されたものであって限定しようとするものではな
い。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

【００６９】本発明を、好ましい実施例を参照して説明したけれども、本発明の精神及び範
囲から逸脱することなく、形態及び詳細に変更を加えることができるということ
は、当業者にとって明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現在の好ましい実施例の軸方向断面図である。例示の部分は円形断面
であり、工具構成要素を随意の構成で示し、図１のＡの右側が図１のＢの左側に
直接適合する

【図２】幾つかのエレメントを漸次配向で示す部分的軸方向断面図である。

【図３】幾つかのエレメントを漸次配向で示す部分的軸方向断面図である。

【図４】幾つかのエレメントを漸次配向で示す部分的軸方向断面図である。

【図５】図４の円で囲った部分５の部分断面図である。

【図６】図４の円で囲った部分６の部分断面図である。

【図７】別の漸次配向のエレメントを示す軸方向断面図である。

【図８】別の漸次配向のエレメントを示す軸方向断面図である。

【図９】別の漸次配向のエレメントを示す軸方向断面図である。

【図１０】別の漸次配向のエレメントを示す軸方向断面図である。

【図１１】本発明で使用するための最適のクロスピンを工具に設置した状態で示す断面図
である。

【図１２】図１１の未圧縮状態のクロスピンの側面図である。

【符号の説明】

２０インパクト工具２５ボディ２６長さ方向軸２７長さ方向通路２８開放ストライカー端部２９キャップ閉止端部３０エンドキャップ３１周囲肩部３２エンドキャップナット３３ねじ３４肩部３５シール３７ドレンポート４０ドレンプラグ４１ボルト４２シール４３周囲円筒形ドレンバルブ表面４４周囲表面４６ドレンバルブ表面４６ａドレンバルブギャップ５０ピストンボア５１ピストン５２、５３シール５４円筒形スカート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インパクト工具において、長さ方向軸、長さ方向中央通路、打撃端及び閉止端部を持つボディと、前記通路に往復動自在に取り付けられた打撃工具と、前記通路に往復動自在に取り付けられており、前記打撃工具を一方の移動方向
で打つように配置されて且つ構成されたハンマーと、前記通路に固定されたバルビングスリーブであって、前記ハンマーの一部が往
復動自在に且つシールをなして装着され、一端にオリフィスを持ち、軸方向チャ
ネルが外側に沿って延びているバルビングスリーブと、を備え、前記ハンマーは、前記バルビングスリーブのオリフィスを画成する第１内面上
でオリフィスをシールするためのシーリング面を有し、前記通路内で前記バルビングスリーブと前記閉止端との間で軸方向に往復動自
在の、外壁が前記ボディの前記壁から離間されたチューブ状バルブと、前記ボディの前記壁と前記往復動自在のバルブの前記外壁との間に摺動自在に
且つシールをなして装着されたピストンであって、前記往復動自在のバルブ上で
摺動自在であり、前記閉止端に向かう方向での前記ピストンの前記往復動自在の
バルブに沿った移動を制限するストップを有するピストンと、前記往復動自在のバルブの端部に設けられたリップであって、前記リップ周囲
に隙間を残して前記オリフィスに進入するような大きさになっており、前記リッ
プと隣接したシール肩部が、前記バルビングスリーブにオリフィスを画成する第
２外面上でシールを形成する、リップと、を備え、前記往復動自在のバルブの外壁には、前記ピストンのノッチと係合できるステ
ップが設けられており、前記往復動自在のバルブ及び前記ピストンの第１面は、所定の注入量の高圧ガ
スを通路の閉止端に保持するガスチャンバを形成し、前記通路の前記閉止端と隣接した環状ドレンチャネルであって、前記往復動自
在のバルブが前記閉止端に向かって移動するとき、前記往復動自在のバルブの一
部が前記ドレンチャネルに進入し、前記ドレンチャネルを閉止する、環状ドレン
チャネルと、前記バルビングスリーブの前記オリフィスの前記ハンマーとは反対側のオイル
チャンバに高圧のオイルを入れることができる圧力ポートであって、前記ピスト
ンの第２面が前記オイルチャンバ内に面しており且つ前記オイルチャンバの壁を
形成する、圧力ポートと、を備え、高圧ガスを前記ガスチャンバに注入し、前記往復動自在のバルブを移動して前
記オリフィスの前記第２表面を閉止し、加圧オイルをオイルチャンバに入れて前
記ハンマーシールを前記オリフィスの前記第１表面に押し付けて前記スリーブの
オリフィスを閉止し、前記ピストンは、オイル圧力によって前記往復動自在のバルブのストップに対
して移動され、前記往復動自在のバルブを前記オリフィスから遠ざかるように移
動し、前記ドレンチャネルを閉止し、前記ハンマーをオイル圧力に露呈し、前記
ハンマーを前記打撃工具に向かって駆動し、前記ピストンに作用する前記注入ガ
スの作用で前記往復動自在のバルブを戻して前記オリフィスを閉止し、ドレンチ
ャネルを開放し、オイルが前記往復動自在のバルブの内部及び前記ドレンチャネ
ルを通ってドレンされるときに前記ハンマーを戻して前記オリフィスシールの前
記第１表面と係合できるようにする、インパクト工具。
【請求項２】請求項１に記載のインパクト工具において、前記通路は、前
記ハンマーに形成されたリターン肩部と常に連通した減速溝を含む、インパクト
工具。
【請求項３】請求項１に記載のインパクト工具において、前記ハンマーは
、前記オリフィスに向かって面した端面、及び前記端面から、前記ハンマーの前
記シーリング表面の他方の側部の前記ハンマーの側部の位置まで延びるベント通
路を有する、インパクト工具。
【請求項４】請求項３に記載のインパクト工具において、前記バルビング
スリーブの前記オリフィスを画成する前記第１表面は、前記ハンマーに面した截
頭円錐形第１表面であり、前記オリフィスに面する前記ハンマーの前記シーリン
グ表面は截頭円錐形第２表面であり、半円錐形角度が截頭円錐形第１表面と異な
る、インパクト工具。
【請求項５】請求項１に記載のインパクト工具において、前記往復動自在
のバルブの前記端部に設けられた前記シール肩部及び前記オリフィスを画成する
前記第２外面は、両方とも截頭円錐形であり、半円錐形角度が互いに異なる、イ
ンパクト工具。
【請求項６】請求項５に記載のインパクト工具において、前記バルビング
スリーブに前記オリフィスを画成する前記第１表面及び前記オリフィスを画成す
る前記第１表面に面する前記ハンマーの前記シーリング表面は、両方とも截頭円
錐形であり、半円錐形角度が互いに異なる、インパクト工具。
【請求項７】請求項１に記載のインパクト工具において、前記往復動自在
のバルブによる前記オリフィスの閉止は、前記ドレンチャネルでの前記往復動自
在のバルブによる前記ドレンチャネルの閉止と交互に行われる、インパクト工具
。
【請求項８】請求項１に記載のインパクト工具において、前記ドレンチャ
ネルは、閉止したリザーバに排出し、連続的に作動するポンプがオイルを前記リ
ザーバから引き出し、このオイルを前記圧力ポートに一定圧力で送出し、前記ポ
ンプの下流に設けられたセレクターバルブが前記オイルを前記圧力ポート及び前
記リザーバに交互に送る、インパクト工具。
【請求項９】請求項１に記載のインパクト工具において、前記ボディは周
壁を持つ中央通路を含み、前記壁を通る横方向通路を有し、前記通路内の前記打
撃工具は横方向スロットを含み、クロスピンが前記横方向通路及び横方向スロッ
トを通って延び、前記クロスピンは、所定の長さ寸法、湾曲した長さ方向外面、
及び平らな表面を各々有する金属部品、及び前記平らな表面が接着される一対の
両面を持つゴム様層を含み、前記クロスピンは、未圧縮時に所定の高さ寸法を有
し、横方向通路に入れるため、これよりも小さな高さまで圧縮できる、インパク
ト工具。
【請求項１０】請求項９に記載のインパクト工具において、前記金属部品
の各々は貫通孔を有し、この孔には、ヘッド及び端部に丸味を付けた軸部を含む
ピンが、その軸部が前記孔内にあり且つそのヘッドが前記層に当たり、その軸部
がその金属部品を越えて突出した状態で配置され、これによって、前記軸部は、
前記ピンをカム作用で前記金属部品内に入れることができ、前記クロスピンを挿
入できるのに十分なだけ前記孔内に引っ込めることができ、その後、前記インパ
クト工具の内部凹所内に延びる、インパクト工具。
【請求項１１】インパクト工具用クロスピンにおいて、所定の長さ寸法、
湾曲した長さ方向外面、及び平らな表面を各々有する二つの金属部品、及び前記
平らな表面が接着される一対の両面を持つゴム様層で形成されたピンを含み、前
記クロスピンは、未圧縮時に所定の高さ寸法を有し、横方向通路に入れるため、
これよりも低い高さまで圧縮できる、クロスピン。
【請求項１２】請求項１に記載のクロスピンにおいて、前記金属部品の各
々は貫通孔を有し、この孔には、ヘッド及び端部に丸味を付けた軸部を含むピン
が、その軸部が前記孔内にあり且つそのヘッドが前記層に当たり、その軸部がそ
の金属部品を越えて突出した状態で配置され、これによって、前記軸部は、前記
ピンをカム作用で前記金属部品内に入れることができ、前記クロスピンを挿入で
きるのに十分なだけ前記孔内に引っ込めることができ、その後、横方向ポートの
内側の内部凹所内に延びる、クロスピン。