JP2515206B2 - 殴打装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液圧を利用した殴打装
置、特に動力源が異なる受け具にも容易に取り付けるこ
とができる簡単なデザインの液圧ハンマーに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】液圧
ハンマーを多目的に使用するためには、ハンマーに供給
される動力と入力動力との間の効率を０．５以上という
高効率に維持しながら、広範囲にわたって流入量を調整
できなければならない。

【０００３】さらに、この種の装置はそれが取り付けら
れる装置に、極力振動を伝えてはいけない。同時に、高
い衝撃頻度および一定の衝撃圧力で殴打するために、ピ
ストンを殴打している間は弱い跳ね返りが生じることが
必要である。

【０００４】例えば、０．８から３トンの重量を有する
取り付け具に取り付けられる液圧ハンマーは、以下に示
す特性を有することが必要である。 ・液圧流体の流入量 ：２０〜４５リットル／分 ・戻りライン圧力 ：０〜３０バール （１バール＝
１０５Ｐａ） ・跳ね返り力 ：７００ｄａＮ以下 ・動力／殴打 ：１８０ジュール ・殴打頻度 ：６００〜１５００殴打／分 ・最小直径が４０ｍｍであり、一般に４５ｍｍ程度の直
径を有する殴打ピストン

【０００５】これらの異なるパラメーターは、相互に関
連している。流入量に依存して殴打頻度が決まり、サイ
クルを実行するために必要な圧力によりオイルの量が決
まる。そして、はね返り力により殴打ピストンの運転部
に加えられる最大圧力が決まる。さらに、一回の殴打で
得られるエネルギー、つまりインパクトの瞬間にピスト
ンに蓄えられる運動エネルギーがピストンの殴打ストロ
ークを決定する。

【０００６】殴打ピストンおよび工具にかかる圧力は、
事実、ピストンのインパクトの瞬間のスピードに比例し
ている。疲労圧力の限界は周知であり、また運動部にか
かる圧力および運動エネルギーは決まっているので、必
要な殴打ストロークを計算することは容易である。ま
た、異なる機能をなすには、このストロークを変更でき
るようにしておかねばならないということは明白であ
る。

【０００７】さらに、操作の１サイクルに必要なオイル
は殴打ピストンを加速させるためだけに使用されるので
はなく、殴打ピストンを元の位置に戻すさいにも使用さ
れる。殴打ピストンを加速させるために必要な量と元の
位置に戻すために必要な量との比は、装置全体の運転効
率に影響を及ぼす。

【０００８】シリンダー内に摺動可能に取り付けられ、
上記シリンダーとともに２つの分割チャンバー、つまり
大径部を有する上方チャンバーおよび小径部を有する環
状チャンバーを構成する殴打ピストンにより上記問題を
解決した。周知の液圧操作システムでは、環状チャンバ
ーに加圧された流体を常に供給し、そしてピストンに加
わる力の方向をある方向からその他の方向へと交互に変
えるために、上部チャンバーと加圧流体源、上部チャン
バーと低圧流体というように、交互に連結を変えてい
る。

【０００９】もし、さきに例示された特性を有する装置
にこの液圧操作システムを取り付けるなら、以下に示す
値を得ることができる。 ・操作圧力 ： ５６バール ・必要な流入圧力が５６バール、戻り回路の最大圧力が
３０バールである場合、殴打ピストンの大径部の最小直
径を算出することができる。それは５９ｍｍに相当す
る。 ・殴打ピストンの運動エネルギーは、ピストンが加速さ
れている間に供給される液圧エネルギーと同じである。
このため、殴打ピストンのストローク、および一回殴打
するのに必要なオイルの量を算出することができる。そ
れは７０ｃｍ３である。 ・予め殴打頻度を決めておくことにより必要とされる流
入量を算出することができる。それは、１０５リットル
／分である。

【００１０】上記必要流入量の計算値は、利用されるオ
イルの量の２倍以上となる。さらに、ピストンを元の位
置に戻すために必要なエネルギーは、ピストンを殴打す
るために加速させるのに必要なエネルギーよりも大き
い。このため、総効率は０．５より遙かに小さくなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記弊害を除去すべ
く、殴打装置のメーカーは、小さな面積の運動セクショ
ンを利用し、そこに高い運転圧力をかけていた。これに
より、戻り力および総効率に影響を及ぼすことなく、１
打あたりのエネルギーを維持しながら、１サイクルに必
要なオイルの量を減少させることができる。しかしなが
ら、環状運転セクションを形成するためには、少なくと
も３つの受圧表面を有するシリンダー内で摺動する殴打
ピストンを製造する必要がある。装置の単純化、および
液圧操作の単純化を実現することは不可能である。本発
明は、これら欠点を除去することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の殴打装置は、シ
リンダー内部の非圧縮性流体によって往復運動する方法
で液圧操作されて工具（６０）を殴打する殴打ピストン
（１）を有し、その殴打ピストンは、シリンダー内でス
ライドし、シリンダー内には、第１環状チャンバー
（７）と上部チャンバー（１２）とが形成されてなると
ともに、シリンダー内であって殴打ピストン（１）の下
部には下部チャンバーが、殴打ピストン（１）の上部に
は駆動チャンバー（３）がそれぞれ形成されてなる殴打
装置において、上記第１環状チャンバー（７）は、ピス
トン（１）が上昇する間は高圧供給回路に、そしてピス
トン（１）が加速して下降する間は駆動チャンバー
（３）へと、分配器（６）により交互に連通することを
特徴とする殴打装置である。

【００１３】したがって、運転圧力が低いので弱い戻り
力を有することが可能となり、サイクル当りの流入圧力
下でのオイルが狭いエリアを有する環状セクションに供
給されるため流入が微かであり、密閉長さを増加させる
ことができるストロークの長い殴打を得ることも可能で
あり、０．５以上の総効率を得ることができる。そし
て、どのチャンバーも戻り流路（８）の圧力の影響を受
けることがないので、各チャンバーの圧力を戻り流路
（８）の圧力とは独立して制御することができる。

【００１４】上記装置の具体例の一つでは，シリンダ内
に形成される上部チャンバー（１２）の圧力を調整する
中間圧力調整手段が、アキュムレータ（１１）と、以下
の構成を有する圧力調整装置とからなる請求項１に記載
の殴打装置であって、この圧力調整装置は、下記スライ
ドバルブを他端に配置させるスプリングを具備し、上記
シリンダー内部にはスライドバルブをなすピストン
（９）が設けられており、上記スライドバルブは、一端
が下チャンバー（１８）を形成し、この下チャンバー
（１８）は継続的に又は断続的に高圧力供給回路に連通
され、他端が上チャンバー（１９）を形成し、この上チ
ャンバー（１９）は中間圧力回路に継続的に又は断続的
に連通され、中間圧力回路に連通されている上記上チャ
ンバー（１９）は、流体循環装置上の圧縮器を介して、
低圧力戻り流路（８）に連通されてスライドバルブがス
ライドすることによって形成される中間チャンバー（２
１）に連通してなる殴打装置である。

【００１５】また、本発明の装置は、前記高圧力供給回
路に連通されている下チャンバー（１８）が、シリンダ
ーに形成されている第３環状チャンバー（２６）に連通
し、上記シリンダー内を殴打ピストンが移動し、上記第
３環状チャンバー（２６）は、高圧供給回路に、常時、
連通されていることを特徴とする請求項３記載の殴打装
置であっても良い。

【００１６】さらに、本発明の装置は、前記殴打ピスト
ン（１）が上昇するさい、高圧力供給回路に連通され得
る前記下チャンバー（１８）が第１環状チャンバー
（７）と連通してなる請求項４記載の殴打装置であって
もよい。

【００１７】また、本発明の装置は、前記殴打ピストン
（１）の動きがシリンダー内部に摺動可動に設けられて
いる分配器（６）によって制御され、それによって４つ
の分割されたチャンバーが形成され、そのチャンバー
は、それぞれ分配器の両端部に形成される駆動チャンバ
ー（３）と、上部チャンバー（１２）と、第２環状チャ
ンバー（１３）と、制御チャンバー（１４）であり、上
記駆動チャンバー（３）および上部チャンバー（１２）
は、中空部（１５）を介して互いに通じ、かつ常時中間
圧力回路と通じ上記第２環状チャンバー（１３）は、常
時、高圧力供給回路と通じており、上記制御チャンバー
（１４）は、上記第２環状チャンバー（１３）と相対す
るように配置されており、殴打ピストンの位置に依存し
て高圧力供給回路と中間圧力回路とに交互に連通される
ことを特徴とする請求項５に記載の殴打装置であっても
よい。

【００１８】また、前記分配器（６）が、殴打ピストン
（１）に対して同軸上に、かつシリンダー内の殴打ピス
トン（１）上に位置するように配置される請求項７記載
の殴打装置であることが好ましい。

【００１９】

【実施例】図１から図１３は、同じ原理により機能する
殴打装置の種々の構造を示す図である。この殴打装置
は、本体２内で摺動可能なピストン１を備えている。上
記ピストン１と本体２に形成されたシリンダとにより駆
動チャンバー３が形成されている。この駆動チャンバー
３はピストン１の上方に位置している。また、上記シリ
ンダには第１環状チャンバー７も形成されている。この
第１環状チャンバー７は駆動チャンバー３に対向するよ
うに位置している。上記第１環状チャンバー７と、高圧
力供給回路として機能する高圧油の流入路４または上記
駆動チャンバー３とを交互に連通させて、一方向にまた
は他の方向に連続して液圧を加えることにより、上記ピ
ストン１を往復運動させている。また、上記第１環状チ
ャンバー７は、以下に述べる液圧手段により、高圧力供
給回路、または中間圧力回路に交互に連通している。

【００２０】第１環状チャンバー７と駆動チャンバー３
とが連通しているとき、上記殴打ピストン１には下方へ
の動きが与えられ（図５）、第１環状チャンバー７が高
圧力供給回路の流入路４に連通されているとき、上方へ
の動きが与えられる（図２）。 ピストン１が上方に移
動する過程において（図２）、駆動チャンバー３と第１
環状チャンバー７とが連通すると、駆動チャンバー３に
は中間圧力がかかる。この中間圧力は、戻り流路８の最
大圧力よりも微かに高い。上記中間圧力は内部圧力であ
り、この内部圧力は第１環状チャンバー７から調整スラ
イドバルブ９までの１サイクル当たりの放出されるオイ
ルの循環によって形成される。

【００２１】特に、ピストン１が上昇するさい（図
２）、第１環状チャンバー７を満たすために使用された
高圧力オイルは、ピストン１が下降するさい（図５）、
駆動チャンバー３に排出される。そして、駆動チャンバ
ー３のオイルは、最終的には戻り流路８に排出される。
上記スライドバルブ９は、予め決められた中間圧力を維
持している。

【００２２】中間圧力下でピストン１を下方に運動させ
るのに必要なオイルを保持できる容量を有するアキュム
レーター１１は、中間圧力回路として機能する駆動チャ
ンバー３と、上部チャンバー１２と、吐出流路５とに常
時つながっている。ピストン１を上方へ運動させる間、
エネルギーを蓄えるためであり、またピストン１の下方
への運動を加速させるためでもある。

【００２３】図１に示された装置では、分配器６の機能
は概略的に示されている。分配器６の位置により、第１
環状チャンバー７は、中間圧力回路である駆動チャンバ
ー３と、吐出流路５とに通じており、高圧力供給回路の
流入路４がどこにも通じていないときには、ピストン１
には下方に移動するような力が加えられる。また、第１
環状チャンバー７が高圧力供給回路の流入路４とつなが
っており、中間圧力回路の駆動チャンバー３と、吐出流
路５とに通じていないときには、ピストン１には上方に
移動するような力が加えられている。この力により再び
ピストンは上昇する。

【００２４】図２から図１３に示された分配器６は筒状
であり、ピストン１およびシリンダーに対して同軸上に
配置されている。分配器６には、外周段部が形成され、
外周段部の上面１７ｂよりも下面１７ａのほうが受圧面
積が大となっている。ピスト ン１と分配器６とによって
駆動チャンバー３、上部チャンバー１２、第２環状チャ
ンバー１３、制御チャンバー１４が画成される。ピスト
ン１の下部には下部チャンバーが形成されている。

【００２５】駆動チャンバー３および上部チャンバー１
２は、分配器６の本体に形成された中空部１５を介して
通じており、常に中間圧力を受けている。第２環状チャ
ンバー１３は、溝１６を介して常に高圧力回路の流入路
４と通じている。チャンバーは１４は制御チャンバーと
よばれている。制御チャンバー１４の下端部３３は、第
２環状チャンバー１３の該当部分よりも大である。制御
チャンバー１４は、上部チャンバー１２、第２環状チャ
ンバー１３に対して同軸上に位置している。分配器６に
加わる力が、一方向に、あるいは他の方向に連続して加
わるため、上記制御チャンバー１４は、殴打ピストン１
の位置によって高圧力と中間圧力とを交互に受ける。

【００２６】図５に示すように、制御チャンバー１４が
調整通路３４を介して高圧力供給回路の流入路４につな
がっているとき、分配器６は、ピストン１を加速させて
殴打するために、吐出流路５、アキュムレーター１１、
上部チャンバー１２、中空部１５、および駆動チャンバ
ー３からなる中間圧力回路を、第１環状チャンバー７に
連通させる。次に、分配器６の制御チャンバー１４が中
間圧力を受けると、図２に示すように、分配器６の外周
段部の下面１７ａが制御チャンバー１４の下端部３３に
よって止められ、分配器６の下降が停止し、第１環状チ
ャンバー７を高圧力供給回路の流入路４に連通させる。
これにより、再びピストン１を上昇させる。

【００２７】上記実施例の記載および発明の詳細な説明
から、制御チャンバー１４が中間圧力回路に連通される
と、分配器６は下降し、上記制御チャンバー１４が調整
通路３４を介して流入路４と通じると、上昇することが
わかる。

【００２８】図５に示すように、シリンダ内に形成され
る上部チャンバー１２の圧力を調整 する中間圧力調整手
段はアキュムレータ１１と圧力調整装置とからなってい
る。この圧力調整装置はスライドバルブ９を有してい
る。スライドバルブ９は、同軸上に位置する上・下チャ
ンバー１８、１９を画成し、流路２０を介して、高圧力
供給回路の流入路４と連通する場合と、さらには、流入
路４だけではなく第１環状チャンバー７にも連通する場
合がある。スプリングを有している上チャンバー１９
は、連続的にまたは断続的に、吐出流路５を介して、中
間圧力回路に連通されている。調整スライドバルブ９も
また、その中心部に戻り流路８と連通されている中間チ
ャンバー２１を有している。

【００２９】図２から図１１に示したような具体例で
は、装置の流入口の圧力変動を減衰させて液圧供給ポン
プに負担をかけないようにすべく、小さな体積の油圧空
気圧アキュムレータ１０が、高圧力供給回路の流入路４
に連通されている。

【００３０】本発明は、シリンダー内で、規則的にスラ
イドしながら往復運動する段付殴打ピストンを有する液
圧装置に関するものである。さらに、分配システムは、
装置の戻り回路の圧力に依存せず操作できるように配置
されている。

【００３１】この装置の機能は以下に示す通りである。
図２は、ピストン１が上昇する途中の分配器６の位置を
示している（分配器６の外周段部の下面１７ａが制御チ
ャンバー１４の下端部３３に係止されるので、分配器６
はこれ以上下がらない。）。このとき、制御チャンバー
１４は、オリフィス２２を介して中間圧力回路と通じて
いる。このオリフィス２２は流路３１を介して駆動チャ
ンバー３に通じている。この状態では、第１環状チャン
バー７は、流路２３、装置本体に形成されている溝２
４、分配器６に形成されている溝２５、装置本体に形成
されている第３環状チャンバー２６、および流路２７を
介して高圧力供給回路の流入路４につながっている。こ
れによって高圧力の流体が第１環状チャンバーに流入し
て殴打ピストン１を上昇させることができる。ピストン
１が上方に移動する途中で、駆動チャンバー３の下端を
画成するピストン１の上端部２８は装置本体に形成され
た溝３０の上端部２９を通過する。溝３０は、流入路３
１を介して、制御チャンバー１４に連通している。ピス
トン１が上方に移動する際、分配器６の下端に接触する
と、図３に示されているように、外周段部の下面１７ａ
の方が外周段部の上面１７ｂよりも受圧面積が大きいの
で、分配器６を押し上げる。

【００３２】分配器６が上昇している間、以下に示すよ
うな流体の流れが連続して起こる。 ・図３に示すように、分配器６に形成されたオリフィス
２２が制御チャンバー１４の上端部３２を通過すると、
オリフィス２２が塞がれる。同時に、図４に示すよう
に、制御チャンバー１４の下端部３３と調整通路（ｃａ
ｌｉｂｒａｔｅｄｐａｓｓａｇｅ）３４とが連通する。
これによって、流路２７に通じている環状チャンバー２
６から、調整通路３４を介して制御チャンバー１４に加
圧された流体が流れ込む。すると、制御チャンバー１４
と流路３１との空間内の圧力が高まって分配器６を押し
上げ、分配器６は図４の位置で停止する。 ・一方、溝２４の上端部３５を、分配器６の溝２５の下
端部３６が通過すると（図３の状態）、高圧力供給回路
の流入路４と第１環状チャンバー７との連通が遮断され
る。すると、第１環状チャンバー７には、高圧流体が流
れ込まないので、ピストン１は図３の位置で上昇を停止
する。その結果、図４に示すように、分配器６の下端３
７とピストン１の上端部２８との間に駆動チャンバー３
が形成され、第１環状チャンバー７内の高圧流体が駆動
チャンバー３および中空部１５に流れる。すると第１環
状チャンバー７内の圧力が低下し、殴打ピストン１に加
わる力は逆向きになり、加速して下降する。（図５）。

【００３３】図５に示したように、殴打ピストン１が下
方に移動するにつれて、ピストン１の上端２８が装置本
体に形成された溝３０の上端２９を解放する。すると、
流路３１と駆動チャンバー３とを介して、制御チャンバ
ー１４と中間圧力回路とが連通する。すると、調整通路
３４を通って循環できる加圧された流体の量は、分配器
６の位置を保っておくために必要な圧力を形成するには
不充分となる。これによって、分配器６に加えられる力
は逆向きになり、分配器６は下降し始める。

【００３４】工具６０をピストン１が殴打すると、分配
器６が下方に移動している間、以下に示すような流体の
流れが連続して起こる。 ・分配器６の下端３７が溝２４の下端３８を通過する
と、第１環状チャンバー７と中間圧力回路との連通が遮
断される。 ・分配器６に形成された溝２５の下端３６が溝２４の上
端３５を解放する。流路２７、２６、環状溝２５、溝２
４、そして流路２３を介して、高圧力供給回路４と第１
環状チャンバー７とが連通する。これにより、殴打ピス
トン１に加えられる力は逆向きになり、殴打ピストン１
が上方に移動し始める（図２）。 ・制御チャンバー１４の下端３３が調整通路３４を塞ぐ
と同時に、制御チャンバー１４の上端３２がオリフィス
２２を解放する。分配器６の下降が終わり（図２の状
態）、制御チャンバー１４内の流体は、流路３１および
溝３０を通って駆動チャンバー３に、またはオリフィス
２２を通って中空部１５へ、放出される。このサイクル
がさきに述べたように繰り返される。

【００３５】図６は、図２から図５に示された殴打装置
の変形例を示している。この変形例では、装置本体に形
成されたシリンダーが環状壁３９によって分割されてお
り、ピストン１を収容する部分と、分配器６を収容する
部分とに分割されている。分配器６の端部３７と装置本
体に形成された環状壁３９とによりチャンバー４０が形
成される。他方、殴打ピストン１の上端２８と装置本体
に形成された上記環状壁３９とにより駆動チャンバー３
が形成されている。このふたつのチャンバー３、４０
は、中空部４１を介して、連通している。装置本体に形
成された溝４２は、溝４３を介して、高圧力供給回路４
に連通している。殴打ピストン１には溝４４が形成され
ている。この溝４４によって、溝３０と上記溝４２とが
連通可能となる。

【００３６】上記構成からなる装置の動きについて以下
に説明する。図６は、殴打ピストン１が上方に移動する
ときの分配器６の位置を示している。制御チャンバー１
４は、調整オリフィス（ｃａｌｉｂｒａｔｅｄ ｏｒｉ
ｆｉｃｅ）２２を介して、中間圧力回路と連通してい
る。分配器６に形成された環状溝２５によって、回路２
３、２４、２５、２６、および２７からなる回路を介し
て、高圧力供給回路４と第１環状チャンバー７とが連通
する。これにより、ピストン１が上方へ移動できる。

【００３７】ピストン１の本体に形成された溝４４の端
部４５が、溝３０の下端をなす下端４６を解放すると、
溝３１を介して、制御チャンバー１４と高圧力回路４と
が連通する。これによって、調整オリフィス２２を通っ
て循環する加圧オイルの量が分配器を維持するには不充
分となる。分配器６に加えられていた力が逆向きにな
り、上方に運動し始める。

【００３８】分配器６が上方に移動している間、以下に
示すような流体の流れが連続して起こる。 ・制御チャンバー１４の上端３２が調整オリフィス２２
を塞ぐと同時に、チャンバー１４の端部３３が調整通路
３４を解放する。 ・溝２４の上端３５が分配器６に形成された環状溝２５
の下端３６を通過すると、高圧力回路４と第１環状チャ
ンバー７との連通状態が遮断される。 ・分配器６の下端３７が溝２４の下端３８を解放する。
この瞬間から、第１環状チャンバー７は、溝２４と流路
２３とを介して、中間圧力回路４０、４１、３に連通す
る。殴打ピストン１に加えられる力が逆になり、加速を
つけて下降し殴打をし始める。

【００３９】上記殴打ピストン１が下方に移動する間、
溝４４の上端４５は溝３０の縁４６を通過する。これに
よって、高圧力回路４、４２、４３、４４と、制御回路
３０、３１、１４との直接連通が遮断される。調整通路
３４を通って循環する加圧流体の量が減少するため遅く
なるが、ゆっくりと分配器６は上方への移動を続ける。

【００４０】図７に示したように、殴打ピストン１の上
端２８が溝３０の上端２９を解放する。図３および図５
に示したようサイクルと同様に、操作される。

【００４１】図８と図９は、先に図を参照して述べられ
た殴打装置の変形例を示している。図６、図７で説明し
た装置と同様に、チャンバー４０と駆動チャンバー３と
は分離されており、中空部４１を介して連通している。
装置本体に形成されて殴打ピストン１の上端支持面に連
通する溝５１と、装置本体に形成された溝４７とは、溝
４８を介して、連通している。

【００４２】分配器６の本体に形成されている溝４９に
よって、分配器６の位置に依存して、制御チャンバー１
４と溝４７とは連通したり、遮断されたりする。調整オ
リフィス（ｃａｌｉｂｒａｔｅｄ ｏｒｉｆｉｃｅ）５
０は装置本体に形成されており、その端部は高圧力回路
４に連通している。この調整オリフィス５０は、さきに
図を参照して説明した調整通路３４と同様に機能する。

【００４３】装置の操作は以下に示す通りである。図８
は、殴打ピストン１が上方に移動しているときの分配器
６の位置を示している。制御チャンバー１４は、溝４９
と調整オリフィス２２とにより、中間圧力回路に連通し
ている。分配器６の溝２５により、回路２７、２６、２
５、２４、そして２３を介して、高圧力回路４と第１環
状チャンバー７とが連通する。これにより、ピストン１
が上方移動できる。第１環状チャンバー７の一端をな
す、殴打ピストン１の端部５２が、溝５１の下端部をな
す端部５３を解放すると、回路４、２７、２６、２５、
２４、２３、７、５１、４８、４７、４９を介して、制
御チャンバー１４と高圧力回路４とが連通する。調整オ
リフィス２２を通過して循環する加圧オイルの量が、分
配器６の均衡圧力を保持するには不充分となる。する
と、分配器６に加えられる力は、逆向きになり、分配器
は上方に運動を始める。

【００４４】分配器６が上昇する間、以下に示すような
流体の流れが連続して起こる。 ・分配器６の溝４９の一端部をなす下端部５４が、溝４
７の上端部をなす端部５５を通過して上昇すると、同時
に分配器６の溝４９の他端部５６が、溝３１や調整オリ
フィス５０を解放する。すると、制御チャンバー１４に
圧力調整された流体が流れ込む。（溝３０、および流路
３１は、この瞬間、殴打ピストン１によって、塞がれ
る。） ・分配器６の溝３５の端部３６が溝２４の端部３５を通
過して上昇すると、高圧力回路４と第１環状チャンバー
７との連通状態が遮断される。 ・分配器６の下端部３７が、溝２４の下端部３８を解放
する。この瞬間から、溝２４および流路２３を介して、
第１環状チャンバー７と中間圧力回路４０、４１、３と
は連通する。殴打ピストン１に与えられる力が逆向きに
なり、加速をつけて下降し殴打し始める。分配器６は、
上方への移動を停止する。殴打ピストン１が下方に移動
する間、ピストン１の下端部５２が下端部５３を通過す
る。これにより、第１環状チャンバー７と溝４７との連
通状態が遮断される。

【００４５】図９に示したように、殴打ピストン１の上
端部２８が、溝３０の上端部２９を解放する。すると、
制御チャンバー１４は、中空部３１を介して、中間圧力
回路に連通する。調整オリフィス５０を通過して循環し
得る加圧された流体の量は、分配器６の液圧の平衡を保
つには不充分となり、分配器は下方に運動を始める。

【００４６】分配器６が下方に運動している間、溝４９
の端部５４が溝４７の端部５５を解放すると同時に、溝
４９の他端部５６は調整オリフィス５０と、溝３１と、
溝４８とを遮断し、溝５１はピストン１によって遮断さ
れる。そして、制御チャンバー１４に含まれている流体
は、調整オリフィス２２を通って、中間圧力回路に排出
される。分配器６の下方への連動のスピードは調整され
る。

【００４７】その瞬間から、操作サイクルは、さきに図
２および図３を参照して説明したように、繰り返され
る。

【００４８】図１０と図１１は、図８および図９を使用
して説明した殴打装置の変形例を示している。図１０で
は、装置本体に形成されて高圧力回路４に連続的に連通
されている図８の溝２６はもはや存在せず、さらに分配
器６の本体に形成されている図８の溝２５もまた存在し
ない。その他の回路は、溝５７によって延びている流路
２３を除いては、図８、図９に示されているものが同様
に設けられている。

【００４９】装置の操作は、以下の通りである。 ・図１０は、殴打ピストン１が上方に移動しているとき
の分配器の位置を示している。 ・制御チャンバー１４は、溝４９および調整オリフィス
２２によって、中間圧力回路に連通している。 ・第２環状チャンバー１３の端部をなす端部５８が溝５
７を解放する。これによって、回路１６、１３、５７、
２３を介して、高圧力回路４と第１環状チャンバー７と
が連通する。ピストン１は、上方に移動できるようにな
る。・殴 打ピストン１の端部５２が、溝５１の下端をなす端
部５３を解放すると、制御チャンバー１４は、回路１
６、１３５７、２３、７、５１、４８、４７、４９を介
して、高圧力回路４と連通する。調整オリフィス２２を
通って循環し得る加圧オイルの量は分配器６の平衡状態
を維持するのには不充分となる。分配器６に加えられた
力は逆向きになり、上方に運動し始める。

【００５０】分配器６の上昇運動の間、連続して、以下
に示すように装置が作動する。 ・分配器６の溝４９の一端部をなす下端部５４が溝４７
の上端部をなす端部５５を通過すると同時に、溝４９の
他端部５６は、溝３１と調整オリフィス５０とを解放す
る。これにより、制御された加圧された流体を制御チャ
ンバー１４へ供給できる。（溝３０および溝３１は、殴
打ピストン１によって、その瞬間遮断される。） ・端部５８が溝５７を遮断する。これによって、高圧力
回路４と第１環状チャンバー７との間の連通が遮られ
る。 ・分配器６の下端部をなす端部３７は、溝２４の端部３
８を解放する。その瞬間から、第１環状チャンバー７
は、溝２４および流路２３によって、中間圧力回路４
０、４１、３と連通する。殴打ピストン１に加えられる
力は逆向きになり、ピストンは加速して殴打を始める
（図１１）。分配器６はその上方へ動きを止める。下方
へ運動している間、ピストン１の端部５２は端部５３を
通過する。これにより、第１環状チャンバー７と溝４７
との間の連通が遮断される。

【００５１】図１１に示したように、殴打ピストン１の
上端部２８が溝３０の端部２９を解放する。制御チャン
バー１４は、流路３１を介して、中間圧力回路に連通す
る。調整オリフィス５０を通って循環し得る加圧流体の
量は、分配器の液圧平衡を保持するには不十分となるの
で、ピストンは下方に殴打し始める。分配器６が下方に
運動している間、分配器６の溝４９の端部５４が溝４７
の端部５５を解放する。同時に、溝４９の他端部５６
が、調整オリフィス５０、溝３１を遮断する。溝４８お
よび溝５１は殴打ピストン１によって遮断される。制御
チャンバー１４が含有する流体は、調整オリフィス２２
を通って、中間圧力回路に排出される。分配器６の下方
への運動のスピードは、調整される。

【００５２】分配器６の下端部３７が溝２４の下端部３
８を通過すると、第１環状チャンバー７と中間圧力回路
３との間の連通が遮断される。その後すぐに、第２環状
チャンバー１３の一端部をなす下端部５８が溝５７を解
放すると、高圧力回路４と第１環状チャンバー７とが連
通する。殴打ピストン１に加えられる力は逆向きにな
り、ピストンは上方に移動し始める。操作サイクルは、
さきに述べたように繰り返される。

【００５３】図１２および図１３は、図１０および図１
１を参照して説明された殴打装置の変形例を示してい
る。図１２および図１３では、吐出流路５はもはや上部
チャンバー１２と継続的に連続されていないが、装置本
体に形成された溝６１には連通している。この溝６１
は、分配器が下方に移動しているときには上部チャンバ
ー１２の一端部をなし、分配器６の上端部６２により解
放され、分配器６が上方に移動しているときには遮断さ
れるよう配置されている。従って、溝５を通って戻り回
路に循環しているオイルは、殴打ピストン１の上方への
動き（分配器６は下部に位置する）のみに効果を有して
いるが、ピストン１が下方へ動くとき（分配器６は上部
に位置する）、アキュムレーター１１によって与えられ
るすべての加圧オイルは駆動チャンバー３に移される。
これによって、装置の全効率が改善される。

【００５４】

【発明の効果】本発明の殴打装置は、構造が単純であ
り、かつ液圧操作も容易である。また、殴打ピストンに
供給される動力の効率を０．５以上という高効率を維持
しながら、広範囲にわたって流体の投入量を調整できる
ので、本発明の殴打装置は多目的に使用することができ
る。さらに、取り付けられる装置に極力振動を伝えな
い。さらに、ピストンのストロークを変更できるので、
異なる機能を果たすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる殴打装置の基礎を説明するため
の概略図である。

【図２】殴打ピストンが上昇する過程を示す縦断面図で
ある。

【図３】殴打ピストンが停止し、分配器が上昇する過程
を示す縦断面図である。

【図４】殴打ピストンの下降が始まろうとする縦断面図
である。

【図５】殴打ピストンが下降中で、分配器の下降が始ま
ろうとする縦断面図である。

【図６】図１か図５に示した装置の変形例を示す縦断面
図で、殴打ピストンの上昇過程を示している。

【図７】図１から図５に示した装置の変形例を示す縦断
面図で、殴打ピストンの下降が終わり、分配器の下降が
始まろうとする過程を示している。

【図８】図１から図３に示した装置の変形例を示す縦断
面図で、殴打ピストンの上昇がまもなく終わり、分配器
の上昇が始まりつつある状態を示している。

【図９】図１から図３に示した装置の変形例を示す縦断
面図で、殴打ピストンが下降中であり、分配器の下降が
始まろうとする状態を示している。

【図１０】図８および図９に示した装置の変形例を示す
縦断面図で、殴打ピストンの上昇がまもなく終わり、分
配器の上昇が始まりつつある状態を示している。

【図１１】図８および図９に示した装置の変形を示す縦
断面図で、殴打ピストンが下降中であり、分配器の下降
が始まろうとする状態を示している。

【図１２】図１０および図１１に示した装置の変形例を
示す縦断面図で、殴打ピストンの上昇がまもなく終わ
り、分配器の上昇が始まろうとする状態を示している。

【図１３】図１０および図１１に示した装置の変形例を
示す縦断面図で、殴打ピストンが下降中であり、分配器
の下降が始まろうとする状態を示している。

【符号の説明】

１ ピストン ２ 本体 ３ 駆動チャンバー（中間圧力回路） ４ 高圧力供給回路 ５ 吐出流路 ６ 分配器 ７ 第１環状チャンバー １１ アキュムレーター １２ 上部チャンバー（中間圧力回路） １３ 第２環状チャンバー １４ 制御チャンバー １５ 中空部（中間圧力回路）

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダー内部の非圧縮性流体によって
   往復運動する方法で液圧操作されて工具（６０）を殴打
   する殴打ピストン（１）を有し、その殴打ピストンは、
   シリンダー内でスライドし、シリンダー内には、第１環
   状チャンバー（７）と上部チャンバー（１２）とが形成
   されてなるとともに、シリンダー内であって殴打ピスト
   ン（１）の下部には下部チャンバーが、殴打ピストン
   （１）の上部には駆動チャンバー（３）がそれぞれ形成
   されてなる殴打装置において、 上記駆動チャンバー（３）の内部は、入口圧力または高
   圧と、出口圧力または低圧との中間値になるように圧力
   が調整されており、 上記第１環状チャンバー（７）は、ピストン（１）が上
   昇する間は高圧供給回路に、そしてピストン（１）が加
   速して下降する間は駆動チャンバー（３）へと、分配器
   （６）により交互に連通することを特徴とする殴打装
   置。
2. 【請求項２】 前記上部チャンバー（１２）の圧力を調
   整する中間圧力調整手段が、アキュムレータ（１１）
   と、以下の構成を有する圧力調整装置とからなる請求項
   １に記載の殴打装置であって、 この圧力調整装置は、スライドバルブを他端に配置させ
   るスプリングを具備し、 上記シリンダー内部にはスライドバルブをなすピストン
   （９）が設けられており、 上記スライドバルブは、一端が下チャンバー（１８）を
   形成し、この下チャンバー（１８）は継続的に又は断続
   的に高圧力供給回路に連通され、他端が上チャンバー
   （１９）を形成し、この上チャンバー（１９）は中間圧
   力回路に継続的に又は断続的に連通され、 中間圧力回路に連通されている上記上チャンバー（１
   ９）は、低圧力戻り流路（８）に連通されてスライドバ
   ルブがスライドすることによって形成される中間チャン
   バー（２１）に連通してなる殴打装置。
3. 【請求項３】 前記高圧力供給回路に連通されている下
   チャンバー（１８）が、シリンダーに形成されている第
   ３環状チャンバー（２６）に連通し、上記シリンダー内
   を殴打ピストンが移動し、 上記第３環状チャンバー（２６）は、高圧供給回路に、
   常時、連通されていることを特徴とする請求項２記載の
   殴打装置。
4. 【請求項４】 前記殴打ピストン（１）が上昇する間、
   高圧力供給回路に連通され得る前記下チャンバー（１
   ８）が第１環状チャンバー（７）と連通してなる請求項
   ２記載の殴打装置。
5. 【請求項５】前記殴打ピストン（１）の動きがシリンダ
   ー内部に摺動可動に設けられている分配器（６）によっ
   て制御され、 それによって４つの分割されたチャンバーが形成され、 そのチャンバーは、それぞれ分配器の両端部に形成され
   る駆動チャンバー（３）と、上部チャンバー（１２）
   と、第２環状チャンバー（１３）と、制御チャンバー
   （１４）であり、 上記駆動チャンバー（３）および上部チャンバー（１
   ２）は、中空部（１５）を介して互いに通じ、かつ常時
   中間圧力回路と通じ、 上記第２環状チャンバー（１３）は、常時、高圧力供給
   回路と通じており、 上記制御チャンバー（１４）は、上記第２環状チャンバ
   ー（１３）と相対するように配置されており、殴打ピス
   トンの位置に依存して高圧力供給回路と中間圧力回路と
   に交互に連通されることを特徴とする請求項１から請求
   項４までのいずれかに記載の殴打装置。
6. 【請求項６】 前記分配器（６）が筒状であり、かつ中
   空部（１５）を有し、その中空部（１５）はその端部に
   配置されて互いに相対するように配置されている駆動チ
   ャンバー（３）と上部チャンバー（１２）とに通じてい
   ることを特徴とする請求項５記載の殴打装置。
7. 【請求項７】 前記分配器（６）が、殴打ピストン
   （１）に対して同軸上に、かつシリンダー内の殴打ピス
   トン（１）上に位置するように配置されることを特徴と
   する請求項６記載の殴打装置。
8. 【請求項８】 前記分配器（６）の外周に環状溝（２
   ５）を具備し、この環 状溝（２５）は、殴打ピストン
   （１）の上昇初期状態で高圧力供給回路（４）と第１環
   状チャンバー（７）とにそれぞれ通じていることを特徴
   とする請求項７記載の殴打装置。
9. 【請求項９】 内部に殴打ピストン（１）と分配器
   （６）が設けられたシリンダーが、環状壁（３９）によ
   って、２つの区画に分けられていることを特徴とする請
   求項６または請求項７に記載の殴打装置。
10. 【請求項１０】 前記高圧力供給回路が、装置の流入口
    での圧力振動を滅衰させるために、小体積の液体気体併
    用アキュムレーター（１０）を具備していることを特徴
    とする請求項１から請求項９までのいずれかに記載の殴
    打装置。
11. 【請求項１１】 殴打ピストン（１）が下方に移動して
    いる間分配器（６）によって覆われ、かつ殴打ピストン
    （１）が上方に移動している間解放されるシリンダ内周
    に形成された溝（６１）に通ずる吐出流路（５）を介し
    て、前記上部チャンバー（１２）が、圧力調整装置に連
    通していることを特徴とする請求項２記載の殴打装置。