JP4551927B2 - Piston and rod device of hydraulic breaker for excavator - Google Patents
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Description
本発明は、掘削機用油圧式ブレーカのピストン及びロッド構造に係り、より詳細には油圧式ブレーカから発生する打音がピストン及びロッドの内部の吸収体によって吸収減衰されるようにすることで、都市で油圧式ブレーカを用いて道路や建物などを取り壊す時、建物周辺に居住する人々に騒音公害を与えないようにし、特に吸収体には、騒音減衰性能に支障をきたさないながらも、その重さが調節できる装置を用意して、掘削機の性能によるピストンの重さ及び打撃力の調節をするための掘削機用油圧式ブレーカのピストン及びロッド構造に関するものである。 The present invention relates to a piston and rod structure of a hydraulic breaker for an excavator, and more specifically, by making a sound generated from the hydraulic breaker absorbed and attenuated by an absorber inside the piston and rod. When demolishing roads and buildings in a city using hydraulic breakers, avoid noise pollution for people living in the vicinity of the building, especially the absorber, although it does not interfere with noise attenuation performance. The present invention relates to a piston and rod structure of a hydraulic breaker for an excavator for adjusting the weight and striking force of the piston according to the performance of the excavator by preparing a device capable of adjusting the height.
一般に油圧式ブレーカとは、掘削機に取り付けられて使用されるものであり、岩石、コンクリートや他の比較的硬い材料を破砕するための掘削機又は他の基本的な機械に使用される。 Generally, a hydraulic breaker is used attached to an excavator and is used in an excavator or other basic machine for crushing rocks, concrete and other relatively hard materials.
油圧式ブレーカは、油圧で作動するシリンダーとピストンで構成され、シリンダーの前方には対象物を壊す時に使用されるロッドが取り付けられる。油圧の衝撃によりピストンが往復移動するとロッドの上部が打撃される。ピストンが動くと同時に、ロッドが材料を押し破砕し、これによりロッドはストロークの衝撃及び圧力で対象物を貫通し、対象物を破砕する。 The hydraulic breaker is composed of a hydraulically operated cylinder and a piston, and a rod used for breaking an object is attached to the front of the cylinder. When the piston reciprocates due to the impact of hydraulic pressure, the upper part of the rod is hit. As the piston moves, the rod pushes and crushes the material so that the rod penetrates the object with the impact and pressure of the stroke and crushes the object.
しかし、油圧式ブレーカが作動する間、ピストンがロッドを打撃する打音と、ロッドが対象物を破壊する時に破壊騒音などが発生するが、それらの騒音は非常にうるさいというのは経験として分かっている。 However, while the hydraulic breaker is in operation, the hammering noise that occurs when the piston strikes the rod and the breaking noise that occurs when the rod breaks the object, etc., are known as experience. Yes.
特に都市部での建物を壊す時及び道路を掘返す時に発生する騒音によりトラブルが生ずる。その時は工事を中断し他の方法で工事をするか又は工事する時間を減らすしかないので工事期間が延長されるなどの問題があった。 In particular, troubles occur due to noise generated when buildings are destroyed in cities and when roads are dug up. At that time, there was a problem that the construction period was extended because the construction was interrupted and the construction was done by another method or the construction time was reduced.
日本特許英文抄録第3059016号には、油圧式ブレーカの騒音を減衰させる構造が開示されている。しかし、シリンダー全体を防音材で囲み、シリンダー内部から発生する作動熱が外部に放熱されにくくなるため、シリンダー内部のオイルが炭化され消耗されやすいのでオイル不足となり、シリンダーの寿命が低下する。そして、シリンダーを囲むブラケットは分解可能な構造ではないので、シリンダー内部のロッドとピンなどの点検、又は交換に不利である。特に防音材がシリンダーの外壁に堅く付着されているので引き離すのが難しいなどの問題がある。またシリンダーを必要以上に囲む構成であるので防音材が無駄に使われるし、ブラケットも大きくなるので費用が上昇するし、油圧式ブレーカの全体の重量も重くなり取り扱いが難しくなるなどの問題がある。 Japanese Patent Abstract No. 3059016 discloses a structure for attenuating the noise of a hydraulic breaker. However, since the entire cylinder is surrounded by a soundproof material, the operating heat generated from the inside of the cylinder is not easily dissipated to the outside, so that the oil inside the cylinder is easily carbonized and consumed, resulting in a shortage of oil and shortening the life of the cylinder. And since the bracket which surrounds a cylinder is not a structure which can be disassembled, it is disadvantageous for inspection or exchange of a rod, a pin, etc. inside a cylinder. In particular, there is a problem that it is difficult to separate the soundproofing material because it is firmly attached to the outer wall of the cylinder. In addition, because the structure surrounds the cylinder more than necessary, the soundproofing material is wasted, the brackets become larger, the cost increases, and the overall weight of the hydraulic breaker increases, making it difficult to handle. .
本発明者によって登録されたR.O.K特許第435827号は、このような点を勘案して、岩石、コンクリート、建物の取り壊し及び他の硬い材料の破砕時、使用する油圧式ブレーカの騒音発生部の全体を囲んで密閉した後、その内部に充填材を注入させ密封することによって、ピストンがロッドを打撃する時発生する打音を充填材が吸収消滅し遮音して騒音の減衰を図る油圧式ブレーカである。 In consideration of these points, R.O.K. Patent No. 435827 registered by the present inventor considers the noise of a hydraulic breaker used when demolishing rocks, concrete, buildings and crushing other hard materials. After sealing the entire generating part, the filler is injected into the inside and sealed, so that the impact sound generated when the piston strikes the rod is absorbed and extinguished, and the sound is attenuated to attenuate the noise. It is a hydraulic breaker.
本発明は、登録特許の改良に関するものであり、本発明の目的はピストンがロッドを打撃する時に発生する打音がピストン及びロッドの内部の吸収体によって吸収消滅される時、振動及び振動音が外部に漏れないようにすることで、騒音の根源であるピストンとロッドからの騒音を減衰し、また吸収体には、騒音減衰性能に支障をきたさないながらもピストンの重さが調節できる手段が備えられ、掘削機の性能によるピストンの重さ及び打撃力の調節を可能にする掘削機用油圧式ブレーカのピストン及びロッド構造を提供することである。 The present invention relates to an improvement of a registered patent, and the object of the present invention is to generate vibration and vibration sound when the striking sound generated when the piston strikes the rod is absorbed and extinguished by the absorber inside the piston and the rod. By preventing leakage to the outside, the noise from the piston and rod, which is the source of noise, is attenuated, and the absorber has a means that can adjust the weight of the piston without affecting the noise attenuation performance. To provide a piston and rod structure of a hydraulic breaker for an excavator that is provided and allows adjustment of the weight and striking force of the piston according to the performance of the excavator.
上記目的を果たすために本発明は、シリンダーのピストンがロッドを打撃して掘削する掘削機用油圧式ブレーカのピストン構造において、ピストン内部に空間部が形成され、空間部には、比重がピストンよりも重い材質で相対的に低い硬度を有する打音吸収体を内蔵することで、打撃による振動と衝撃を吸収し、シリンダーのエコーを抑制して騒音の減衰を図る構成である。 To achieve the above object, the present invention provides a piston structure of an excavator hydraulic breaker in which a cylinder piston strikes a rod to excavate, and a space portion is formed inside the piston, and the specific gravity of the space portion is higher than that of the piston. In addition, by incorporating a sound absorbing body that is a heavy material and has a relatively low hardness, it absorbs vibrations and shocks caused by impact, and suppresses cylinder echoes to attenuate noise.
本発明によると、建設現場で使用する油圧または空圧式油圧式ブレーカの騒音発生部の全体を囲んだ後、ピストン及びロッド内部に打音吸収体を内蔵させ、打音が吸収減衰されるようにすることで、ピストンとロッドの打音または取り壊す時に発生する破砕騒音などが全体的に減衰されるので、騒音公害によるトラブルも減らすことができるし、騒音が減衰されて都市でも昼間の工事ができるので工事の期間を短縮することもできるなどの效果がある。 According to the present invention, after encircling the entire noise generating part of the hydraulic or pneumatic hydraulic breaker used at the construction site, the sound absorbing body is built in the piston and rod so that the sound is absorbed and attenuated. By doing so, the crushing noise generated when the piston and rod are struck or demolished is attenuated as a whole, so troubles due to noise pollution can be reduced, and daytime work can be done even in cities where the noise is attenuated. As a result, the construction period can be shortened.
本発明はピストンの打音吸収体の重さが容易に調節できる吸収体調節手段がさらに備えられ、これによって掘削機の性能、又はピストンを作動させる作動流量の変化に能動的に対処することができ、ピストンの往復運動と掘削力が低下せず、騒音が減衰されるという效果もある。 The present invention further includes an absorber adjusting means that can easily adjust the weight of the sound absorbing body of the piston so that it can actively cope with changes in the performance of the excavator or the operating flow rate for operating the piston. In addition, the reciprocating motion of the piston and the excavation force are not reduced, and the noise is attenuated.
図1は本発明に係る油圧式ブレーカの斜視図であり、図2は本発明に係る油圧式ブレーカの分離断面図である。本発明の油圧式ブレーカは油圧、又は空圧によって作動するシリンダー1とピストン2が備えられ、シリンダー1の前方にはピストン2によって打撃されるロッド3が備えられる。ロッド3は、先鋭になって岩石、コンクリート、建物や他の硬い材料を解体又は取り壊すのに容易になっている。
FIG. 1 is a perspective view of a hydraulic breaker according to the present invention, and FIG. 2 is a separated sectional view of the hydraulic breaker according to the present invention. The hydraulic breaker of the present invention includes a
そして、シリンダー1の前方と後方には掘削機のアームと連結するためのブラケット4が備えられ、ブラケット4とシリンダー1はシリンダー固定板5を間に置いて多数のサイドボルト14で締結固定されている。
A
本発明は、シリンダー1の騒音発生部を囲んで密閉するための密閉手段8と、騒音の吸音及び遮音するための防音手段9が備えられている。
The present invention is provided with a sealing means 8 for enclosing and sealing the noise generating portion of the
密閉手段8は、シリンダー1の左側面と右側面の両側を囲む側板11、シリンダー1の上部を囲む上板12、及びシリンダー1の下部を囲む底板13からなり、側板11と上板12は共に直交する。そして、側板11の下端と底板13の外周面が接し、側板11の前面と後面はブラケット4の内側面と接するように構成される。
The sealing means 8 includes a
シリンダー1の外周面は側板11と上板12及び底板によって囲まれ、その前部、後方はブラケット4によって囲まれ四方が密閉される。そして、側板11はシリンダー固定板5と接した状態で、ボルト18によって締結固定される。
The outer peripheral surface of the
防音手段9は密閉手段8によって囲まれるシリンダー1の外周縁を密封するために吸音板16が使用される。吸音板16は比重が鉄より重いゴム材で多孔性になって吸音性を有する。
The soundproofing means 9 uses a
吸音板16は約10mm前後の厚さを有し、複数を重ねて密閉手段8とシリンダー1の間の空間が完全に埋めるようにしておく。それによって、シリンダー1から発生する騒音が吸音板16で吸音されるか又は密閉手段8と衝突し、防音されるので騒音が効果的に減る。
The
ロッド3はシリンダー1から離脱しないようにピン6とシャンク7で連結されているので、騒音がシャンク6の表面を通してシリンダー1の外部に漏れても密閉手段8と防音手段9で吸音及び防音される。
Since the
そして、シリンダー1の下端にはロッド3を囲む補助カバー15が備えられる。補助カバーは底板を貫通してロッド3を指示し、その内部にはシールのためのパッキングと吸音のための吸音板が積層具備される。それによって、ロッド3を通してシリンダー1の外部に漏洩する騒音が補助カバー15で濾過されて減衰される。
An
図3及び図4は、本発明ピストンの構造を示すものであり、図示したようにピストン2内部に空間部17aが形成され、空間部17aにはこの空間部17aを完全に埋められる大きさの打音吸収体が内蔵される。打音吸収体17は比重がピストンの鉄より重くて、硬度は相対的に低い鉛、錫及び銅のような材料からなるので打撃される時の振動や騒音が相殺される。そして、ピストン2をさらに重くするので、ロッド3の打撃時の打撃性能が向上する。
3 and 4 show the structure of the piston of the present invention. As shown in the figure, a
ピストン2とシリンダー1は0.25mmの間隔を置いて流体膜が形成されるので、ピストン2から発生する打音が油膜を通して漏れるのは当然なことである。したがって、ピストン2がロッド3を打撃する時に発生する打音が油圧式ブレーカから発生する主騒音発生源である。
Since a fluid film is formed between the
本発明は、ピストン2内部に打音吸収体17を内蔵させたので、ピストン2がロッド3を打撃する時に発生する打音を吸収体17で吸収消滅させ、振動やエコーが発生しないので流体膜を通してシリンダー1への騒音漏れ及びエコー現象が減少する。そして、吸収体17はナット機能を持つ栓17bをピストン2の上部に締結してこれを固定する。
In the present invention, since the
符号10は、シリンダー固定板5とブラケット4の間に内蔵される緩衝性ゴム材パッド、19はブラケット4を掘削機に取り付けるためのピンである。
このように構成された本発明は、図3及び図4のように組み立てられる。ピストン2の空間部17aに打音吸収体17を圧入して吸収体17と空間部17aの間に間隔が全くないようにする。間隔が発生されるとその部分が共鳴器のようになり、吸収体17及びピストン2の一部が破れて破損されるので注意して吸収体17とピストン2とを組立てるべきである。そして、空間部17aの下端は凹む円弧型になるように角をなくす処理をして、打音が片方に寄る事がないようにすべきである。吸収体17は栓17bを通してピストン2内部に密封固定され吸収体17とピストン2が一体になっている。
The present invention configured as described above is assembled as shown in FIGS. The
本発明は、ブラケット4とシリンダー固定板5の間に緩衝性を持つゴムパッド10にサイドボルト14を使用して締結すると、シリンダー1がブラケット4に固定される。そして、シリンダー1の外周面を覆うように前、後方のブラケット4の間に吸音板16を積層した後、側板11に挟んでボルト18をシリンダー固定板5に締結させると、側板11と吸音板16によってシリンダー1の開放された左側面と右側面が囲まれる。この際、側板11の上部に上板12が一体になるのでシリンダー1の騒音発生部が下部を除いて囲まれる。
In the present invention, the
底板13をシリンダー1の下部に挟んで底板13の外周面が側板11とブラケット4の内側面と当接するようにした後、補助カバー15をロッド3に挟んで底板13に固定させるとシリンダー1の騒音発生部の全体が囲まれて密閉組み立てされる。
After the
油圧式ブレーカが作動するとピストン2が往復移動されながら、ロッド3を打撃するので打音が発生する。この際、発生する打音はピストン2に内蔵された打音吸収体17によって殆ど吸収されるので、(R.O.K環境部の生活騒音規制値である)70dB以下の低い騒音のみが発生する。そして、残り騒音はロッド3を固定させるピン6の外周面を通して漏れるようになるが、この際吸音板16で吸音及び防音され、側板11、上板12及び底板13で遮音されるので、結局騒音が全体的に減少する。
When the hydraulic breaker is activated, the
そして、ロッド3から漏れる騒音も補助カバー15の吸音板とパッキングによって吸音され減衰されるので油圧式ブレーカの打撃騒音を減らすことができる。
The noise leaking from the
図5は本発明油圧式ブレーカピストンの別の実施例を示す断面図である。本発明の別の実施例はピストン2に内蔵される打音吸収体17には、騒音減衰性能に支障をきたさないながらもその重さが調節できる吸収体調節手段を具備する。吸収体調節手段は掘削機の性能によるピストン2の重さ及び打撃力の調節を容易にしたものであって、大型掘削機の場合ピストンを作動させる作動油圧の力が大きのでピストンの重さが変化しても無理なくピストンを作動させることができるが、小型掘削機の場合ピストンの重さの変化により、ピストンの往復効率が変化するので油圧式ブレーカの性能を充分に発揮することができない。
FIG. 5 is a sectional view showing another embodiment of the hydraulic breaker piston of the present invention. In another embodiment of the present invention, the
それで、油圧式ブレーカのピストンがロッドを打撃する打撃力には大きい変化がないながら、騒音を減らすようにピストンに内蔵される打音吸収体17の重さを調節することができる吸収体調節手段19を具備する。
Therefore, the absorber adjusting means capable of adjusting the weight of the
本発明の吸収体調節手段19には、吸収体17の重さを減らすために穴の内部を垂直に貫通するパイプ19aが内蔵される。そして、パイプ19aの内部には共鳴現象を減らす吸音材19bが充填される。吸音材19bは混合ゴム及びウレタンで構成されて比重がピストン2と吸収体17の中間の物を使えば良い。
The absorbent body adjusting means 19 of the present invention incorporates a
このように構成された本発明の実施形態の別の例は、ピストンより重い吸収体の内部を垂直に貫通しピストンの重さを減らすので、掘削機の性能及びピストンを作動させるのに必要な油流量の変化に能動的に対処することができ、ピストンの往復力の低下を防ぐことができる。 Another example of an embodiment of the present invention configured in this manner vertically penetrates the interior of the absorber heavier than the piston and reduces the weight of the piston, so that it is necessary to operate the excavator and the piston. A change in the oil flow rate can be actively dealt with, and a decrease in the reciprocating force of the piston can be prevented.
本発明は、吸収体17の内部を中空状にしたので、共鳴現象が発生する理由による代わりに振動がさらに増加する。これを解消するために吸収体17の穴の貫通部に吸収体調節手段19である吸音材19bを充填し、共鳴現象がなくなり振動及び騒音の伝播を防止することができる。
In the present invention, since the inside of the
図6は本発明に係る油圧式ブレーカピストンの別の実施例を示す断面図であり、図5の別の実施例と同一の構成である。ただ、吸収体調節手段19に充填される内容物には差がある。吸収体調節手段19に充填される内容物は防振性を有する防振材19cである。
FIG. 6 is a sectional view showing another embodiment of the hydraulic breaker piston according to the present invention, which has the same configuration as that of the other embodiment of FIG. However, there is a difference in the contents filled in the absorber adjusting means 19. The content filled in the absorber adjusting means 19 is a
防振材19cとしては砂と鉄粉の粒子、グリースなどの流体が使用され、これら防振材は、ピストンがロッドを打撃する時に発生する振動を抑制する。
As the
図7は本発明に係る油圧式ブレーカロッドの断面図であり、本発明のピストン構造と同一の原理である。ただ、ピストンがロッドを打撃する時に発生する衝撃でロッドの上端が破損されるのを防止するための装置、またロッドの下端のチップを補強するための装置が追加される。 FIG. 7 is a cross-sectional view of a hydraulic breaker rod according to the present invention, which is the same principle as the piston structure of the present invention. However, a device for preventing the upper end of the rod from being damaged by an impact generated when the piston strikes the rod and a device for reinforcing the tip at the lower end of the rod are added.
本発明のロッド3は内部に打音吸収体3bを内蔵するための空間部3aが形成され、打音吸収体3bには、比重がロッドよりも重い材質でより相対的に低い硬度を有する鉛、錫及び銅からなるので、ピストン2がロッドを打撃する時、振動やエコーが相殺される。
The
そして、ロッド3の上端にはキャップ3cを被せている。キャップ3cはロッドとの結合部がテーパー型として傾いているので、キャップ3cとロッド3の中心が正確に一致するし、これは熱挿入(heat insertion)または溶接などで結合される。
And the
ロッド3の下端には耐磨耗性及び強度がロッド3より相対的に大きい合金鋼のチップ3dが備えられる。チップ3dもロッドとの結合部がテーパー型として傾いているし、熱挿入(heat insertion)または溶接などで結合される。
The lower end of the
このように構成された本発明のロッドは吸収体3bが内蔵されるので、ピストン2がロッドを打撃する時に発生する打音及び振動エコーが吸収体で相殺される。特にピストン2にも吸収体17が内蔵されるので、これら吸収体17、3bの相互作用によって打音がさらに減少する効果もあり、ロッド3の上端にはピストン2の打撃によるロッドの破損を防止するキャップ3cが形成されるので製品の信頼性が向上する。そして、ロッド3の下端には取替え式チップ3dが形成されるので、チップさえ取替れるとロッドをずっと使用することができるのでロッドの 取替えによって費用の低減もできる。
Since the rod of the present invention configured as described above has the
1シリンダー
2ピストン
3ロッド
3a空間部
3b打音吸収体
3cキャップ
3dチップ
4ブラケット
5シリンダー固定板
8密閉手段
9騒音減衰手段
10パッド
11側板
12上板
13底板
14ボルト
15補助カバー
16吸音板
17打音吸収体
17a空間部
17b栓
19吸収体調節手段
19aパイプ
19b吸音材
19c防振材
1
Claims (4)
ピストン(2)内部に空間部が形成され、
空間部には、ピストン(2)よりも重い材質で相対的に低い硬度を有する打音吸収体(17)を内蔵することで、打撃による振動と衝撃を吸収し、シリンダー(1)のエコーを抑制して騒音の減衰を図ることを特徴とする掘削機用油圧式ブレーカのピストン構造であって、打音吸収体(17)には、パイプ(19a)及び吸音材(19b)または防振材(19c)からなる吸収体調節手段(19)が内蔵され、吸収体調節手段(19)には、打音吸収体(17)を穴の空間部へ貫通するパイプ(19a)が備えられ、パイプ(19a)には、共鳴によるエコー騒音を減らす吸音材(19b)、または共鳴による振動を防止する防振材(19c)のどちらか一方が充填されることを特徴とする掘削機用油圧式ブレーカのピストン構造。In the piston structure of a hydraulic breaker for an excavator in which the piston (2) of the cylinder (1) hits the rod (3) and excavates,
A space is formed inside the piston (2),
In the space, a sound absorber (17) that is heavier than the piston (2) and has a relatively low hardness is built in, so that vibration and impact due to the impact are absorbed, and the echo of the cylinder (1) is echoed. A piston structure of a hydraulic breaker for an excavator characterized by suppressing noise attenuation, and the sound absorbing body (17) includes a pipe (19a) and a sound absorbing material (19b) or a vibration isolating material. The absorber adjusting means (19) consisting of (19c) is built in, and the absorber adjusting means (19) is provided with a pipe (19a) penetrating the sound absorbing body (17) into the space of the hole. (19a) is filled with either a sound absorbing material (19b) for reducing echo noise due to resonance or a vibration isolating material (19c) for preventing vibration due to resonance. Piston structure .
ロッド(3)内部に空間部が形成され、
空間部には、ロッド材よりも重い材質で相対的に低い硬度を有する打音吸収体(3b)を内蔵し、振動と衝撃を吸収し、打音に続くシリンダー(1)のエコーを抑制して騒音の減衰を図ることを特徴とする請求項1又は2記載の掘削機用油圧式ブレーカのピストン構造。In the piston structure of a hydraulic breaker for an excavator in which the piston (2) of the cylinder (1) hits the rod (3) and excavates,
A space is formed inside the rod (3),
The space has a built-in sound absorber (3b) that is heavier than the rod material and has a relatively low hardness, absorbs vibration and impact, and suppresses the echo of the cylinder (1) following the sound. The piston structure of a hydraulic breaker for excavators according to claim 1 or 2 , characterized in that noise attenuation is achieved.
ロッド(3)の下端には、耐磨耗性及び強度を高める取替え式チップ(3d)が結合されることを特徴とする請求項3に記載の掘削機用油圧式ブレーカのロッド構造。A cap (3c) that seals the sound absorbing body (3b) is fastened to the upper end of the rod (3) in order to prevent damage caused by striking the piston,
The rod structure of a hydraulic breaker for excavator according to claim 3 , wherein a replaceable tip (3d) for increasing wear resistance and strength is coupled to the lower end of the rod (3).
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