JP6265418B2 - Hydraulic striking device - Google Patents

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Description

本発明は、さく岩機やブレーカ等の液圧式打撃装置に関する。   The present invention relates to a hydraulic striking device such as a rock drill or a breaker.

この種の液圧式打撃装置としては、例えば特許文献1に記載の技術が知られている。
特許文献1に記載の液圧式打撃装置は、軸方向中央の大径部と、その大径部の前後に形成された小径部とを有するピストンを備えている。そして、このピストンが、シリンダ内に摺嵌して設けられることで、ピストンの外周面とシリンダの内周面との間に前室と後室とがそれぞれ画成されている。
As this type of hydraulic striking device, for example, a technique described in Patent Document 1 is known.
The hydraulic striking device described in Patent Document 1 includes a piston having a large diameter portion at the center in the axial direction and small diameter portions formed before and after the large diameter portion. The piston is slidably fitted into the cylinder, so that a front chamber and a rear chamber are defined between the outer peripheral surface of the piston and the inner peripheral surface of the cylinder.

前室は常時高圧回路に連通される一方、後室は切換弁機構により高圧回路と低圧回路のそれぞれに交互に連通される。後室が高圧回路に連通時は、打撃方向にピストンが移動するように前後の受圧面積を異ならせており、これにより、シリンダ内でピストンの前進および後退が繰返されるようになっている(以下、「後室交互切替方式」ともいう)。
ところで、「後室交互切替方式」を採用する特許文献1記載の液圧式打撃装置は、打撃時には、上記のように、受圧面積差でピストンを打撃方向に移動させるところ、前室が常時高圧回路に連通されているので、前室側の作動油が打撃方向へのピストンの移動に抗するように作用する。そのため、打撃効率をより向上させる上では検討の余地がある。
The front chamber is always communicated with the high pressure circuit, while the rear chamber is alternately communicated with the high pressure circuit and the low pressure circuit by the switching valve mechanism. When the rear chamber communicates with the high-pressure circuit, the front and rear pressure receiving areas are made different so that the piston moves in the striking direction, so that the forward and backward movements of the piston are repeated in the cylinder (hereinafter referred to as the following). , Also called “rear chamber alternating switching method”).
By the way, the hydraulic striking device described in Patent Document 1 adopting the “rear chamber alternate switching method” moves the piston in the striking direction by the pressure receiving area difference at the time of striking as described above. Therefore, the hydraulic oil on the front chamber side acts to resist the movement of the piston in the striking direction. For this reason, there is room for consideration in further improving the hitting efficiency.

これに対し、例えば特許文献2には、前室と後室とを交互に高圧回路と低圧回路とに切り替える液圧式打撃装置が開示されている(以下、「前後室交互切替方式」ともいう)。「前後室交互切替方式」の液圧式打撃装置であれば、ピストン前進時に前室を低圧回路に切り替えるため、前室側の作動油が打撃方向へのピストンの移動に抗することがない。したがって、打撃効率を向上させる上で好適である。   On the other hand, for example, Patent Document 2 discloses a hydraulic striking device that switches a front chamber and a rear chamber alternately between a high-pressure circuit and a low-pressure circuit (hereinafter, also referred to as “front and rear chamber alternate switching method”). . With the hydraulic striking device of the “front / rear chamber alternate switching method”, the front chamber is switched to the low pressure circuit when the piston moves forward, so that the hydraulic oil on the front chamber side does not resist the movement of the piston in the striking direction. Therefore, it is suitable for improving the hitting efficiency.

実開昭61−169587号公報Japanese Utility Model Publication No. 61-169588 特開昭46−1590号公報Japanese Patent Laid-Open No. 46-1590 実開平5−39877号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-39877

しかしながら、「前後室交互切替方式」の液圧式打撃装置は、ピストンが前進する打撃工程から反転して後退工程に移行する通常の打撃局面において、前室において作動油の急激な圧力変動が生じる。このような前室での作動油の圧力変動の問題は、「後室交互切替方式」の液圧式打撃装置では、前室が常時高圧回路に連通されているため、重大な問題とはならないのに対し、「前後室交互切替方式」の液圧式打撃装置では、負圧状態が生じるため、キャビテーションエロージョンが起き易くなるという問題がある。   However, in the hydraulic striking device of the “front / rear chamber alternating switching method”, the hydraulic fluid undergoes a rapid pressure fluctuation in the front chamber in a normal striking phase in which the piston reverses from the striking step in which the piston moves forward and shifts to the retreating step. The hydraulic fluid pressure fluctuation problem in the front chamber is not a serious problem in the hydraulic rear impact device of the “rear chamber alternate switching method” because the front chamber is always in communication with the high pressure circuit. On the other hand, the hydraulic striking device of the “front and rear chamber alternate switching method” has a problem that cavitation erosion easily occurs because a negative pressure state occurs.

例えばさく岩機(ドリフタ)では、ピストンの前方にシャンクロッドが配置され、ピストンが前進してシャンクロッド後端を打撃するようになっている。図7に一例を示す。
同図に示す例では、ピストン120の前方にシャンクロッド160が配置されている。シリンダ110の内部の前側には、円環状の前室ポート104が形成され、この前室ポート104の前方に、銅合金製の一体構造の前室用ライナ130がシリンダ110の内面に嵌合されている。なお、この例では、前室用ライナ130の後部に、作動油が満たされる液室空間が画成され、この液室空間が前室102と連通するクッション室103になっている。
For example, in a rock drill (drifter), a shank rod is disposed in front of a piston, and the piston moves forward and strikes the rear end of the shank rod. An example is shown in FIG.
In the example shown in the figure, a shank rod 160 is disposed in front of the piston 120. An annular front chamber port 104 is formed on the front side inside the cylinder 110, and an integrated front chamber liner 130 made of a copper alloy is fitted to the inner surface of the cylinder 110 in front of the front chamber port 104. ing. In this example, a liquid chamber space filled with hydraulic oil is defined at the rear of the front chamber liner 130, and this liquid chamber space is a cushion chamber 103 communicating with the front chamber 102.

ピストン120は、打撃効率が最大のときにシャンクロッド160の後端を打撃する。シャンクロッド160がピストン120により打撃されると、打撃により発生する衝撃波が、シャンクロッド160の先端側のロッドを介して先端のビット(不図示)まで伝播し、さく孔のエネルギーとして使用される。
ここで、「前後室交互切替方式」の液圧式打撃装置において、打撃局面では、前室が低圧回路に連通されるところ、ピストンがシャンクロッドを打撃するとピストンには急制動がかかる。このとき、ピストンが急制動されても作動油は慣性によって流出を続けるので、前室において負圧状態が生じる。そのため、作動油の圧力がごく短時間だけ飽和蒸気圧より低くなったとき、作動油中に多数の微小気泡、つまりキャビテーション(cavitation)が生じ易くなるのである。そして、打撃後にピストンが後退工程に移行時に、切換弁機構により前室が高圧回路に連通される。そのため、発生したキャビテーションが圧縮されて消滅するときの衝撃圧力により前室内でエロージョン(壊食)が発生し易いという問題がある。
The piston 120 hits the rear end of the shank rod 160 when the hitting efficiency is maximum. When the shank rod 160 is hit by the piston 120, a shock wave generated by the hit is propagated to the bit (not shown) at the tip through the rod on the tip of the shank rod 160 and used as drilling energy.
Here, in the hydraulic striking device of the “front / rear chamber alternate switching system”, in the striking phase, when the front chamber is communicated with the low pressure circuit, when the piston strikes the shank rod, the piston is suddenly braked. At this time, even if the piston is suddenly braked, the hydraulic oil continues to flow out due to inertia, so a negative pressure state occurs in the front chamber. For this reason, when the pressure of the hydraulic oil becomes lower than the saturated vapor pressure for a very short time, a large number of microbubbles, that is, cavitation easily occurs in the hydraulic oil. Then, when the piston moves to the retreating process after the impact, the front chamber is communicated with the high pressure circuit by the switching valve mechanism. Therefore, there is a problem that erosion (erosion) is likely to occur in the front chamber due to the impact pressure when the generated cavitation is compressed and disappears.

ところで、本発明者は、上記前室でのキャビテーションエロージョンの問題は、ピストン前進時に前室を低圧回路に切り替えることから、ピストン前進時に前室が低圧になることが根本的な原因であることに思い至った。すなわち、ピストン前進時に前室が低圧となる上記の「前後室交互切替方式」に加えて、後室が常時高圧接続され前室が高圧と低圧に交互に切換される「前室交互切替方式」(例えば特許文献3参照)においても同様の課題がある。   By the way, the present inventor found that the problem of the cavitation erosion in the front chamber is that the front chamber becomes a low pressure when the piston moves forward because the front chamber is switched to a low pressure circuit when the piston moves forward. I thought. That is, in addition to the above-mentioned “front and rear chamber alternate switching method” in which the front chamber becomes low pressure when the piston moves forward, the “front chamber alternate switching method” in which the rear chamber is always connected to high pressure and the front chamber is alternately switched between high pressure and low pressure. (For example, refer to Patent Document 3) has the same problem.

そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、ピストン前進時に前室を低圧回路に切り替える方式の液圧式打撃装置において、前室でのキャビテーションエロージョンを効果的に防止若しくは抑制、またはキャビテーションエロージョンによって引き起こされる不具合を最小限に止めることのできる液圧式打撃装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made paying attention to such problems, and in the hydraulic striking device of the type that switches the front chamber to a low pressure circuit when the piston moves forward, the cavitation erosion in the front chamber is effectively prevented. It is an object of the present invention to provide a hydraulic striking device that can prevent or suppress, or minimize problems caused by cavitation erosion.

本発明者による実験研究の結果によれば、ピストン前進時に前室を低圧回路に切り替える方式の液圧式打撃装置において、前室での作動油の圧力低下時のキャビテーションエロージョンは、前室の作動油を給排させる前室通路の開口部に対して周方向で最も離れた側に偏在して発生するという知見を得た。
すなわち、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る液圧式打撃装置は、シリンダ内に摺嵌されたピストンを前後進させて打撃用のロッドを打撃する液圧式打撃装置であって、前記ピストンの外周面と前記シリンダの内周面との間に画成されて前後に離隔配置された前室および後室と、前記ピストンの前進時に前記前室を低圧回路に切り替えて前記ピストンの前進および後退が繰返されるように作動油を給排させる切換弁機構とを備え、前記前室は、前記シリンダ面に嵌合された前室用ライナを有し、前記シリンダ面には、前記前室用ライナの後方側の外周面に対向して円環状に形成された前室ポートを有し、該前室ポートに連通するように前記前室の作動油の高低圧を切替える高低圧切替ポートが接続され、前記前室用ライナは、前記前室ポートに対向する位置まで延設されるとともに、前記前室ポートに対向する面に、周方向に離隔する複数の貫通孔が径方向に貫通して形成されていることを特徴とする。
According to the results of an experimental study by the present inventor, in the hydraulic striking device that switches the front chamber to the low pressure circuit when the piston moves forward, the cavitation erosion when the hydraulic oil pressure drops in the front chamber is The knowledge that it is unevenly distributed on the side farthest in the circumferential direction with respect to the opening of the anterior chamber passage for supplying and discharging the water was obtained.
That is, in order to solve the above-mentioned problem, a hydraulic striking device according to one aspect of the present invention is a hydraulic striking device that strikes a striking rod by moving a piston slidingly fitted in a cylinder back and forth. A front chamber and a rear chamber defined between an outer peripheral surface of the piston and an inner peripheral surface of the cylinder and spaced apart from each other; and switching the front chamber to a low-pressure circuit when the piston moves forward includes forward and a switching valve mechanism for supplying and discharging hydraulic fluid to retract is repeated in, the front chamber has a mated front chamber liner on the inner peripheral surface of the cylinder, of the cylinder The peripheral surface has a front chamber port formed in an annular shape facing the outer peripheral surface on the rear side of the liner for the front chamber, and the height of the hydraulic fluid in the front chamber is communicated with the front chamber port. A high / low pressure switching port for switching low pressure is connected to the front chamber. The liner is extended to a position facing the front chamber port, and a plurality of through holes spaced in the circumferential direction are formed through the surface facing the front chamber port in a radial direction. Features.

本発明の一態様に係る液圧式打撃装置によれば、シリンダに円環状に形成された前室ポートを設け、この前室ポートに連通するように高低圧を切替える前室通路を接続し、前室用ライナは、前室ポートに対向する位置まで延設されるとともに前室ポートに対向する面に、周方向に離隔する複数の貫通孔が径方向に貫通して形成されているので、前室用ライナの複数の貫通孔が、発生したキャビテーションの分散領域として働く。 According to the hydraulic striking device according to one aspect of the present invention, the front chamber port formed in an annular shape is provided on the inner periphery of the cylinder , and the front chamber passage for switching the high and low pressures to communicate with the front chamber port is connected. and, pre-chamber liner, along with being extended to a position opposed to the front chamber port, the surface facing the front chamber port, a plurality of through holes spaced apart in the circumferential direction is formed through radially Therefore, the plurality of through holes of the front chamber liner serve as a dispersion region for the generated cavitation.

これにより、前室用ライナの内側で発生したキャビテーションは、前室用ライナの複数の貫通孔によって前室ポートに入る前に分散される。そのため、仮にキャビテーションが発生した場合であっても、前室通路の開口部に対して周方向で最も離れた側の部分へのキャビテーションの偏在が緩和される。したがって、この部分における集中的なエロージョンを効果的に防止若しくは抑制、またはキャビテーションエロージョンによって引き起こされる不具合を最小限に止めることができる。さらに、前室用ライナの後側を前室ポートの後方まで延設しているため、シリンダ内径摺動面でのエロージョンの発生を防止できる。そのため、エロージョンによる消耗部品を最小限に抑えることができる。 Thus, cavitation generated inside the front chamber liner is dispersed before entering the front chamber port by the plurality of through holes of the front chamber liner. Therefore, even if cavitation occurs, the uneven distribution of cavitation in the portion farthest in the circumferential direction with respect to the opening of the front chamber passage is alleviated. Therefore, it is possible to effectively prevent or suppress intensive erosion in this portion, or to minimize a problem caused by cavitation erosion. Furthermore, because of the extended to the rear of the front chamber port side after the front chamber liner, it can prevent the occurrence of erosion in the cylinder inner diameter sliding surface. Therefore, consumable parts due to erosion can be minimized.

ここで、貫通孔を矩形や楕円形等のように、複数の貫通孔が、軸方向よりも周方向を長くしたスロット形状(長穴形状)であることは好ましい。このような構成であれば、個々の貫通孔の通路面積が拡大するので、作動油の流速を抑えてキャビテーションの発生を低減する上で好適である。
また、前記前室用ライナは、前記複数の貫通孔の後方側縁面の位置にて軸方向前後に二分割された分割構造を有し、当該分割構造によって、周方向で隣りあう貫通孔同士の間に形成された各柱部が片持ち梁とされていることは好ましい。このような構成であれば、ピストンの往復に伴ってサージ圧が発生するところ、複数の柱部を片持ち梁とすれば、柱部にサージ圧による引張り圧力は作用しない。そのため、サージ圧による柱部の破壊を防止または抑制する上で好適である。
Here, it is preferable that the plurality of through holes have a slot shape (long hole shape) in which the circumferential direction is longer than the axial direction, such as a rectangular shape or an elliptical shape. With such a configuration, the passage area of each through-hole is increased, which is suitable for reducing the occurrence of cavitation by suppressing the flow rate of the hydraulic oil.
The front chamber liner has a split structure that is divided into two axially front and rear at the positions of the rear side edge surfaces of the plurality of through holes, and through holes that are adjacent in the circumferential direction by the split structure. It is preferable that each column part formed between the two is a cantilever. With such a configuration, a surge pressure is generated with the reciprocation of the piston. However, if a plurality of column portions are cantilever beams, a tensile pressure due to the surge pressure does not act on the column portions. Therefore, it is suitable for preventing or suppressing the destruction of the column portion due to the surge pressure.

ここで、液圧式打撃装置において、例えばさく岩機(ドリフタ)では、ピストン前側ストローク端でピストンの大径部がシリンダと衝突することを防止するために、制動機構として前室にクッション室を設けることが行われているところ、本発明の一態様に係る液圧式打撃装置において、前記前室用ライナには、前記前室と連通して作動油が満たされる液室空間がクッション室として設けられており、前記複数の貫通孔は、前記前室用ライナの内周面に形成された内面側円環状溝内に設けられ、前記クッション室は、軸方向後方が内面側円環状溝に全周に亘って連通していることは好ましい。このような構成であれば、本発明の実施形態で詳しく説明するように、クッション室によるクッション効果を所期の位置で開始させて、打撃効率の低下を防止する上で好適である。 Here, in the hydraulic striking device, for example, in a rock drill (drifter), a cushion chamber is provided in the front chamber as a braking mechanism in order to prevent the large-diameter portion of the piston from colliding with the cylinder at the piston front stroke end. In the hydraulic striking device according to one aspect of the present invention, the front chamber liner is provided with a liquid chamber space that communicates with the front chamber and is filled with hydraulic oil as a cushion chamber. The plurality of through holes are provided in an inner surface-side annular groove formed on an inner peripheral surface of the front chamber liner, and the cushion chamber has an inner periphery on the inner surface-side annular groove. It is preferable to communicate over the range. With such a configuration, as will be described in detail in the embodiment of the present invention, the cushion effect by the cushion chamber is started at an intended position, and is suitable for preventing a reduction in impact efficiency.

上述のように、本発明によれば、ピストン前進時に前室を低圧回路に切り替える方式の液圧式打撃装置における、前室でのキャビテーションエロージョンを効果的に防止若しくは抑制、またはキャビテーションエロージョンによって引き起こされる不具合を最小限に止めることができる。   As described above, according to the present invention, in the hydraulic striking device that switches the front chamber to the low pressure circuit when the piston moves forward, the cavitation erosion in the front chamber is effectively prevented or suppressed, or the problem caused by cavitation erosion. Can be minimized.

本発明の一態様に係る液圧式打撃装置の一実施形態を説明する断面図であり、同図は、軸線に沿った断面を示している。It is sectional drawing explaining one Embodiment of the hydraulic striking device which concerns on 1 aspect of this invention, The figure has shown the cross section along an axis line. 図1の要部(前室用ライナ部分)の拡大図である。It is an enlarged view of the principal part (front chamber liner part) of FIG. 図2の前室用ライナの要部断面図であり、同図(a)は図2のA−A断面図、(b)は図2のB−B断面図、(c)は図2のC−C断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of the liner for the anterior chamber of FIG. 2, in which (a) is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. It is CC sectional drawing. 図2の前室用ライナを構成する後ライナの斜視図であり、同図(a)はその第一実施例、(b)は第二実施例、(c)は第三実施例を示している。It is a perspective view of the back liner which constitutes the liner for front rooms of Drawing 2, The figure (a) shows the 1st example, (b) shows the 2nd example, and (c) shows the 3rd example. Yes. 本発明の一態様に係る液圧式打撃装置の一実施形態の動作を説明する縦断面図であり、同図はさく岩機への適用例において、シャンクロッド部分を併せて模式的に示しており、同図(a)は通常打撃位置を示し、(b)は通常打撃におけるピストン後退時であって、同図の中心線上側は後退方向での減速時を、中心線下側はピストンが後死点に位置したときをそれぞれ示し、(c)はシャンクロッド前進状態であって、同図の中心線上側はピストンがクッション室に突入したときを、中心線下側はピストンが停止したときを示している。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a longitudinal cross-sectional view explaining operation | movement of one Embodiment of the hydraulic striking device which concerns on 1 aspect of this invention, The figure has shown the shank rod part collectively in the example applied to a rock drill. (A) shows the normal striking position, (b) is when the piston is retracted in normal striking, and the upper side of the center line shows the time of deceleration in the backward direction, and the lower side of the center line shows the back of the piston. (C) is the state of forward movement of the shank rod, and the upper side of the center line in the figure shows when the piston enters the cushion chamber, and the lower side of the center line shows when the piston stops. Show. 後ライナに形成された複数の貫通孔部分の作用効果を説明する模式図であり、同図(a)は複数の貫通孔部分に内面側円環状溝を設けない例であり、同図(c)は(a)でのD矢視図、また、同図(b)は複数の貫通孔部分に内面側円環状溝を設けている例であり、同図(d)は(b)でのE矢視図を示している。It is a schematic diagram explaining the effect of several through-hole parts formed in the back liner, The figure (a) is an example which does not provide an inner surface side annular groove in several through-hole parts, ) Is a view taken in the direction of arrow D in (a), and FIG. 5B is an example in which inner surface side annular grooves are provided in a plurality of through-hole portions, and FIG. E view is shown. 本発明の一態様に係る液圧式打撃装置に対する比較例を示す図であり、同図は、さく岩機の適用例において、シャンクロッド部分を併せて模式的に示す縦断面図である。It is a figure which shows the comparative example with respect to the hydraulic-type hammering apparatus which concerns on 1 aspect of this invention, and the figure is a longitudinal cross-sectional view which shows a shank rod part typically in the example of application of a rock drill.

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
本実施形態の液圧式打撃装置1は、「前後室交互切替方式」の打撃装置であって、図1に示すように、ピストン20は、中実円筒状の軸部材であって、軸方向中央の大径部21、22と、この大径部21、22の前後に形成された小径部23、24とを有する。そして、このピストン20が、シリンダ10内に摺嵌して設けられることで、ピストン20の外周面20gとシリンダ10の内周面10nとの間に前室2と後室8とがそれぞれ画成されている。なお、軸方向前側の大径部21と小径部23とが接続する段部は、ピストン20の進行方向に推力を与えるための、前室2側での受圧面とされ、本実施形態では、前室2側での受圧面は、大径部21側から小径部23側に向けて縮径する円錐面26となっている。一方、軸方向後側の大径部22と小径部24とが接続する段部は、後室8側での受圧面とされ、本実施形態では、後室8側での受圧面は、大径部22側の端面が、軸方向と直交する直交面27となっている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
The hydraulic striking device 1 according to the present embodiment is a “front / rear chamber alternating switching” striking device, and as shown in FIG. 1, the piston 20 is a solid cylindrical shaft member having a central axial direction. Large diameter portions 21 and 22 and small diameter portions 23 and 24 formed before and after the large diameter portions 21 and 22. The piston 20 is slidably fitted into the cylinder 10 so that the front chamber 2 and the rear chamber 8 are defined between the outer peripheral surface 20g of the piston 20 and the inner peripheral surface 10n of the cylinder 10, respectively. Has been. The step portion where the large-diameter portion 21 and the small-diameter portion 23 on the front side in the axial direction are connected is a pressure-receiving surface on the front chamber 2 side for applying thrust in the traveling direction of the piston 20, The pressure receiving surface on the front chamber 2 side is a conical surface 26 that decreases in diameter from the large diameter portion 21 side toward the small diameter portion 23 side. On the other hand, the step portion where the large-diameter portion 22 and the small-diameter portion 24 on the rear side in the axial direction are connected is a pressure receiving surface on the rear chamber 8 side, and in this embodiment, the pressure receiving surface on the rear chamber 8 side is large. The end face on the diameter part 22 side is an orthogonal surface 27 orthogonal to the axial direction.

大径部21、22の間には、凹の段部により制御用溝25が形成されている。制御用溝25は、複数の制御ポートを介して切換弁機構9に接続される。また、前室2および後室8は、それぞれの高低圧切替ポート5、85を介して切換弁機構9に接続される。そして、この切換弁機構9により所期のタイミングで作動油を給排させて前室2および後室8が高圧回路91と低圧回路92のそれぞれに交互に連通され、上記受圧面が作動油の油圧で軸方向に押されることにより、シリンダ10内でピストン20の前進および後退が繰返されるようになっている。なお、シリンダ10の前後には、さく岩機やブレーカ等の打撃装置に応じたフロントヘッド6とバックヘッド7がそれぞれ装着される。   A control groove 25 is formed between the large diameter portions 21 and 22 by a concave stepped portion. The control groove 25 is connected to the switching valve mechanism 9 via a plurality of control ports. The front chamber 2 and the rear chamber 8 are connected to the switching valve mechanism 9 via the high / low pressure switching ports 5 and 85, respectively. The switching valve mechanism 9 allows hydraulic oil to be supplied and discharged at a desired timing, so that the front chamber 2 and the rear chamber 8 are alternately communicated with the high-pressure circuit 91 and the low-pressure circuit 92, respectively, and the pressure receiving surface is made of hydraulic oil. By being pushed in the axial direction by hydraulic pressure, the forward and backward movements of the piston 20 are repeated in the cylinder 10. A front head 6 and a back head 7 corresponding to a striking device such as a rock drill or a breaker are mounted on the front and rear of the cylinder 10, respectively.

ここで、前室2は、前室2の前方に設けられてシリンダ内周面10nに嵌合された前室用ライナ30を有する。前室用ライナ30の前側には、シリンダ内周面10nに環状のシールリテーナ32が嵌合されている。シールリテーナ32は、その内外周面の適宜の位置に形成された複数の環状溝32aにパッキン等が嵌め込まれており、前室2の前方への作動油の漏れを防止している。また、後室8は、後室8の後方に設けられてシリンダ内周面10nに嵌合された筒状の後室用ライナ80を有する。   Here, the front chamber 2 has a front chamber liner 30 provided in front of the front chamber 2 and fitted to the cylinder inner peripheral surface 10n. An annular seal retainer 32 is fitted to the cylinder inner peripheral surface 10 n on the front side of the front chamber liner 30. In the seal retainer 32, packing or the like is fitted in a plurality of annular grooves 32a formed at appropriate positions on the inner and outer peripheral surfaces of the seal retainer 32, thereby preventing the hydraulic oil from leaking to the front of the front chamber 2. The rear chamber 8 has a cylindrical rear chamber liner 80 provided behind the rear chamber 8 and fitted to the cylinder inner peripheral surface 10n.

後室用ライナ80は、軸方向前方から順に、後室画成部81、軸受部82、シールリテーナ部83を一体に有する。後室画成部81の前側内周の円筒状空間、シリンダ10内周面およびピストン20の小径部の外周面との間の液室空間により上記後室8が画成されている。後室8を画成するシリンダ10内周面に連通して後室通路85が接続される。軸受部82は、ピストン20の後方側の小径部外周面に摺接されてピストン20の後部を軸支している。軸受部82の内周面には、複数条の円環状油溝82aが軸方向に離隔してラビリンスを形成している。シールリテーナ部83には、その内外周面の適宜の位置に形成された複数の環状溝83aにパッキン等が嵌め込まれており、後室8後方への作動油の漏れを防止している。軸受部82とシールリテーナ部83との間には、ドレン用の連通孔84が径方向に貫通形成され、この連通孔84が後室用低圧ポート(不図示)に接続される。   The rear chamber liner 80 integrally includes a rear chamber defining portion 81, a bearing portion 82, and a seal retainer portion 83 in order from the front in the axial direction. The rear chamber 8 is defined by a cylindrical space on the front inner periphery of the rear chamber defining portion 81, a liquid chamber space between the inner peripheral surface of the cylinder 10 and the outer peripheral surface of the small diameter portion of the piston 20. A rear chamber passage 85 is connected to the inner peripheral surface of the cylinder 10 that defines the rear chamber 8. The bearing portion 82 is in sliding contact with the outer peripheral surface of the small-diameter portion on the rear side of the piston 20 and pivotally supports the rear portion of the piston 20. On the inner peripheral surface of the bearing portion 82, a plurality of annular oil grooves 82a are separated in the axial direction to form a labyrinth. In the seal retainer portion 83, packing or the like is fitted into a plurality of annular grooves 83a formed at appropriate positions on the inner and outer peripheral surfaces thereof to prevent the hydraulic oil from leaking to the rear of the rear chamber 8. A drain communication hole 84 is formed in the radial direction between the bearing portion 82 and the seal retainer 83, and the communication hole 84 is connected to a rear chamber low pressure port (not shown).

前室用ライナ30は、軸方向前後一組の前ライナ40と後ライナ50とから構成されている。つまり、本実施形態では、前室用ライナ30は、軸方向の前方側と後方側とが別個のライナによって分割されている。そして、本実施形態では、前ライナ40には液室を設けず、後ライナ50にのみ液室空間を設けており、後ライナ50の後部に前室2と連通して形成された液室空間がクッション室3になっている。クッション室3は、ピストン前側ストローク端でピストン20の大径部21がシリンダ10と衝突することを防止するために、ピストン20の大径部21が侵入したときに液室を閉空間にしてピストン20の移動を規制する。   The front chamber liner 30 is composed of a pair of front liner 40 and rear liner 50 in the axial direction. That is, in the present embodiment, the front chamber liner 30 is divided by the separate liners on the front side and the rear side in the axial direction. In the present embodiment, the front liner 40 is not provided with a liquid chamber, the liquid liner space is provided only in the rear liner 50, and the liquid chamber space formed in communication with the front chamber 2 at the rear portion of the rear liner 50. Is the cushion chamber 3. In order to prevent the large-diameter portion 21 of the piston 20 from colliding with the cylinder 10 at the stroke front end of the piston, the cushion chamber 3 has a liquid chamber as a closed space when the large-diameter portion 21 of the piston 20 intrudes. 20 movements are restricted.

詳しくは、上記前ライナ40は、銅合金製であり、図2に拡大図示するように、前側端部に径方向外側に向けて円環状に張り出すつば部41を有し、つば部41よりも後方の部分は円筒状の軸受部42になっている。つば部41の外周には、シリンダ10内周面との間に、円環状をなすドレンポート45が形成され、このドレンポート45がドレン通路49に接続されている。   Specifically, the front liner 40 is made of a copper alloy, and has a flange portion 41 that protrudes in an annular shape toward the radially outer side at the front end portion, as shown in an enlarged view in FIG. The rear portion is also a cylindrical bearing portion 42. A drain port 45 having an annular shape is formed between the outer periphery of the flange portion 41 and the inner peripheral surface of the cylinder 10, and the drain port 45 is connected to a drain passage 49.

前ライナ40は、後ライナ50の前端側内周の小径部54の所定の対向隙間(ピストン20の外径とライナ内径とのクリアランス)よりも狭い対向隙間をもってピストン20の小径部23の外周面23gに摺接している。前ライナ40の内周の摺接面40nには、複数条の円環状の油溝40mが軸方向に離間してラビリンスを形成している。前ライナ40は、この油溝40m以外には液室空間を設けておらず、ピストン20を摺動支持する軸受となっている。   The front liner 40 has an outer circumferential surface of the small-diameter portion 23 of the piston 20 having a facing gap narrower than a predetermined facing gap (clearance between the outer diameter of the piston 20 and the inner diameter of the liner) of the small-diameter portion 54 on the inner periphery of the front end side of the rear liner 50. It is in sliding contact with 23g. A plurality of annular oil grooves 40m are separated in the axial direction on the sliding contact surface 40n on the inner periphery of the front liner 40 to form a labyrinth. The front liner 40 is not provided with a liquid chamber space other than the oil groove 40m, and serves as a bearing for slidingly supporting the piston 20.

前ライナ40の後端面42tは、後ライナ50の前端面50tに当接しており、前ライナ40の後端面42tには、周方向に離隔して複数の第一端面溝46が、径方向連通路として径方向に沿って形成されている。この例では、複数の第一端面溝46は、周方向に離隔して4か所に等配されている(図3(b)参照)。
さらに、前ライナ40には、円筒状の軸受部42の外周面42gに、上記第一端面溝46の形成位置に合せて、軸方向に沿って複数のスリット48が軸方向連通路として形成されている。この例では、複数のスリット48は、上記第一端面溝46の位置に合せて4か所に等配されている(図3(a)参照)。さらに、前ライナ40のつば部41の後方側を向く面には、複数のスリット48の位置に合せて、複数の第二端面溝47が径方向に沿って径方向連通路として形成されている。
The rear end surface 42t of the front liner 40 is in contact with the front end surface 50t of the rear liner 50, and a plurality of first end surface grooves 46 are provided on the rear end surface 42t of the front liner 40 so as to be spaced apart from each other in the circumferential direction. A passage is formed along the radial direction. In this example, the plurality of first end face grooves 46 are spaced apart in the circumferential direction and equally distributed at four locations (see FIG. 3B).
Further, in the front liner 40, a plurality of slits 48 are formed as axial communication paths along the axial direction on the outer peripheral surface 42g of the cylindrical bearing portion 42 in accordance with the formation position of the first end surface groove 46. ing. In this example, the plurality of slits 48 are equally arranged at four locations in accordance with the position of the first end face groove 46 (see FIG. 3A). Further, a plurality of second end face grooves 47 are formed as radial communication paths along the radial direction on the surface of the front liner 40 facing the rear side of the collar portion 41 in accordance with the positions of the plurality of slits 48. .

複数の第二端面溝47は、前ライナ40のつば部41の外周に設けられた上記ドレンポート45に連通している。これにより、後ライナ50のクッション室3内の作動油を、後ライナ50の前端側の小径部54の所定隙間に通し、さらに、「第一端面溝46〜スリット48〜第二端面溝47〜ドレンポート45」を通してドレン通路49へと逃がすことができる。つまり、この回路がいわば「ドレン回路」として機能するようになっている。なお、ライナ軸受部(ピストン20の小径部23と前ライナ40の内周の摺接面40nとの内外径方向の対向隙間)を通る圧油のドレン回路(以下、「第一のドレン回路」ともいう)とは別個に形成されていることから、この回路を「第二のドレン回路」ということができる。   The plurality of second end surface grooves 47 communicate with the drain port 45 provided on the outer periphery of the flange portion 41 of the front liner 40. Accordingly, the hydraulic oil in the cushion chamber 3 of the rear liner 50 is passed through the predetermined gap of the small diameter portion 54 on the front end side of the rear liner 50, and further, “first end surface groove 46 to slit 48 to second end surface groove 47 to It is possible to escape to the drain passage 49 through the drain port 45 ". In other words, this circuit functions as a “drain circuit”. In addition, the drain circuit of pressure oil (hereinafter referred to as “first drain circuit”) passing through the liner bearing portion (opposite clearance in the inner and outer diameter direction between the small diameter portion 23 of the piston 20 and the sliding contact surface 40 n on the inner periphery of the front liner 40). This circuit can be referred to as a “second drain circuit”.

「第一端面溝46〜スリット48〜第二端面溝47」からなる連通孔は、第一端面溝46、スリット48、第二端面溝47の各通路面積が、略等しい面積に設定されている。そして、本実施形態の連通孔は4箇所形成されているが、これら複数の連通孔の通路面積を合計した「連通孔の総通路面積」は、「ライナ軸受部のクリアランス量」に対して、下記(式1)に規定する所定範囲内の面積に設定され、これにより、「ドレン回路」からの圧油のリーク量が所定量に制限されている。ここで、「ライナ軸受部のクリアランス量」とは、ピストン20の小径部23と前ライナ40の内周の摺接面40nとの内外径方向の対向隙間により形成される円環状隙間の面積である。
0.1Apf<A<2.5Apf ・・・・・(式1)
但し、Apf:ライナ軸受部のクリアランス量
A:連通孔の総通路面積
In the communication hole including “first end face groove 46 to slit 48 to second end face groove 47”, the passage areas of the first end face groove 46, the slit 48, and the second end face groove 47 are set to substantially equal areas. . And although the four communicating holes of this embodiment are formed, "the total passage area of the communicating holes" which totaled the passage areas of these plural communicating holes is with respect to "the clearance amount of the liner bearing part" It is set to an area within a predetermined range defined in the following (Equation 1), whereby the leak amount of the pressure oil from the “drain circuit” is limited to a predetermined amount. Here, “the clearance amount of the liner bearing portion” is an area of an annular clearance formed by a facing clearance in the inner and outer diameter direction between the small diameter portion 23 of the piston 20 and the sliding contact surface 40 n on the inner periphery of the front liner 40. is there.
0.1 Apf <A <2.5 Apf (Formula 1)
Apf: Liner bearing clearance
A: Total passage area of communication hole

上記後ライナ50は、上記銅合金製の前ライナ40よりも機械的強度が高い合金製である。本実施形態では、合金鋼の機械的強度は、合金鋼の熱処理により向上させている。例えば、はだ焼き鋼に浸炭焼入れ焼き戻しを施して表面に硬化層を形成することができる。後ライナ50は、円筒状をなし、その円筒形状の外径寸法は、上記前ライナ40の軸受部42の外径寸法と同寸法とされている。後ライナ50の内径寸法は、後端側内周部50nの内径寸法が、ピストン20の大径部21に対して僅かな隙間を隔てた摺接面とされている。一方、後ライナ50の前端側内周の小径部54の寸法は、前ライナ40の内周の摺接面40nの内径寸法よりも大径とされ、ピストン20の外周面に対して上記ライナ軸受部のクリアランスよりも大きな所定の対向隙間を隔てている。   The rear liner 50 is made of an alloy having higher mechanical strength than the front liner 40 made of the copper alloy. In this embodiment, the mechanical strength of the alloy steel is improved by heat treatment of the alloy steel. For example, carburizing, quenching, and tempering can be performed on the case-hardened steel to form a hardened layer on the surface. The rear liner 50 has a cylindrical shape, and the outer diameter of the cylindrical shape is the same as the outer diameter of the bearing portion 42 of the front liner 40. The inner diameter of the rear liner 50 is such that the inner diameter of the inner peripheral portion 50n on the rear end side is a slidable contact surface with a slight gap from the large diameter portion 21 of the piston 20. On the other hand, the size of the small-diameter portion 54 on the inner periphery of the front end side of the rear liner 50 is larger than the inner diameter of the sliding contact surface 40n on the inner periphery of the front liner 40, and the liner bearing described above with respect to the outer peripheral surface of the piston 20 A predetermined facing gap larger than the clearance of the part is separated.

後ライナ50の後方側の外周面50gとシリンダ10内周面との間には、円環状の前室ポート4が形成され、この前室ポート4に、前室2の高低圧を切替える前室通路5が接続されている。換言すれば、本実施形態の後ライナ50は、前室ポート4よりも後方に延びる延設部55を有している。
本実施形態においては、後ライナ50には、上記延設部55の外周面に、前室ポート4に対向する位置に外面側円環状溝56が形成されるとともに、延設部55の内周面に内面側円環状溝57が形成されている。そして、この内外の円環状溝56,57内に、周方向に離隔する複数の貫通孔58が径方向に穿孔されている。複数の貫通孔58は、周方向に等配されることは好ましい(図3(c)に示す例では、貫通孔58が16か所に等配されている。)。複数の貫通孔58の形状は特に限定されないが、例えば円形(図4(a)参照)、または図4(b)に示すように、矩形(但し角はR形状)や楕円形等にすることができる。貫通孔58を矩形や楕円形等のように、軸方向よりも周方向のを長くした「スロット形状」とすれば、個々の貫通孔58の通路面積が拡大するので、作動油の流速を抑えてキャビテーションの発生を低減する上で好ましい。
An annular front chamber port 4 is formed between the outer peripheral surface 50g on the rear side of the rear liner 50 and the inner peripheral surface of the cylinder 10, and the front chamber for switching the high and low pressures of the front chamber 2 to the front chamber port 4 is formed. A passage 5 is connected. In other words, the rear liner 50 of the present embodiment has the extending portion 55 that extends rearward from the front chamber port 4.
In the present embodiment, the rear liner 50 is formed with an outer surface-side annular groove 56 on the outer peripheral surface of the extending portion 55 at a position facing the front chamber port 4, and the inner periphery of the extending portion 55. An inner surface side annular groove 57 is formed on the surface. A plurality of circumferentially spaced through holes 58 are formed in the inner and outer annular grooves 56 and 57 in the radial direction. The plurality of through holes 58 are preferably equally distributed in the circumferential direction (in the example shown in FIG. 3C, the through holes 58 are equally distributed at 16 locations). The shape of the plurality of through-holes 58 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 4 (a) or a rectangle (the corner is R-shaped) or an ellipse, as shown in FIG. 4 (b). Can do. If the through hole 58 has a “slot shape” that is longer in the circumferential direction than the axial direction, such as a rectangle or an ellipse, the passage area of each through hole 58 is enlarged, so that the flow rate of hydraulic oil is suppressed. This is preferable for reducing the occurrence of cavitation.

なお、図4(c)に示すように、後ライナ50を更に分割構造にすることもできる。同図に示す例では、図4(b)に示した「スロット形状(長穴形状)」とした貫通孔58の後方側縁面の位置にて分割構造とし、これにより、後ライナ(前)63と後ライナ(後)64とから後ライナ50を構成している。この位置で後ライナ50を二分割することにより、周方向で隣りあう貫通孔58同士の間に形成された柱部62は、後ライナ(前)63の後端から後方に向けて張り出す片持ち梁となっている。   As shown in FIG. 4C, the rear liner 50 can be further divided. In the example shown in the figure, a split structure is formed at the position of the rear side edge surface of the through hole 58 having the “slot shape (long hole shape)” shown in FIG. 63 and the rear liner (rear) 64 constitute a rear liner 50. By dividing the rear liner 50 into two parts at this position, the column part 62 formed between the through holes 58 adjacent in the circumferential direction extends from the rear end of the rear liner (front) 63 toward the rear. It is a beam.

さらに、図2に示すように、後ライナ50の後方側の内周面には、上記クッション室3が形成されている。本実施形態においては、クッション室3は、軸方向後方の第一円環部51と、この第一円環部51の前方に形成された第二円環部52とを有する。第一円環部51と第二円環部52とが接続する部分は、第一円環部51側から第二円環部52側に向けて拡径する円錐面59となっている。   Further, as shown in FIG. 2, the cushion chamber 3 is formed on the inner peripheral surface on the rear side of the rear liner 50. In the present embodiment, the cushion chamber 3 includes a first annular part 51 on the rear side in the axial direction and a second annular part 52 formed in front of the first annular part 51. A portion where the first annular portion 51 and the second annular portion 52 are connected is a conical surface 59 whose diameter increases from the first annular portion 51 side toward the second annular portion 52 side.

第一円環部51は、軸方向後方が上記内面側円環状溝57に全周に亘って連通している。第一円環部51は、上記内面側円環状溝57の深さ(内径)よりも浅い径(小径)であり、自身後方が内面側円環状溝57の前方に隣接して形成されている。第二円環部52は、第一円環部51よりも大径であり、自身後方が第一円環部51の前方に隣接して形成されている。第二円環部52を形成する前方側の端面は、軸方向と直交する直交面53とされている。   The first annular portion 51 communicates with the inner surface side annular groove 57 over the entire circumference at the rear in the axial direction. The first annular portion 51 has a diameter (small diameter) shallower than the depth (inner diameter) of the inner surface side annular groove 57, and the rear side thereof is formed adjacent to the front side of the inner surface side annular groove 57. . The second annular portion 52 has a larger diameter than the first annular portion 51, and the rear of the second annular portion 52 is formed adjacent to the front of the first annular portion 51. An end surface on the front side that forms the second annular portion 52 is an orthogonal surface 53 that is orthogonal to the axial direction.

次に、この液圧式打撃装置1の動作、および作用・効果について説明する。ここでは、本実施形態の液圧式打撃装置1をさく岩機に適用した例として、図5を適宜参照して説明する。なお、さく岩機は、図5(a)に示すように、上記液圧式打撃装置1のピストン20の前方に、シャンクロッド60を有する。シャンクロッド60は、後部にスプライン61が形成され、フロントカバー70に所定範囲で軸方向に摺動可能に支持されている。シャンクロッド60は、後方側への移動限が不図示のダンパ機構により規制されている。また、さく岩機は、不図示のフィード機構および回転機構を備え、シャンクロッド60は、スプライン61に歯合する回転機構により回転可能とされるとともに、液圧式打撃装置1のシリンダ10側がフィード機構により破砕量に応じてフィードされるようになっている。   Next, the operation, action and effect of the hydraulic striking device 1 will be described. Here, as an example in which the hydraulic striking device 1 of the present embodiment is applied to a rock drill, it will be described with reference to FIG. 5 as appropriate. As shown in FIG. 5A, the rock drill has a shank rod 60 in front of the piston 20 of the hydraulic striking device 1. The shank rod 60 has a spline 61 formed at the rear, and is supported by the front cover 70 so as to be slidable in the axial direction within a predetermined range. The shank rod 60 is restricted in its rearward movement limit by a damper mechanism (not shown). Further, the rock drill includes a feed mechanism and a rotation mechanism (not shown), and the shank rod 60 can be rotated by a rotation mechanism meshing with the spline 61, and the cylinder 10 side of the hydraulic striking device 1 is a feed mechanism. Is fed according to the amount of crushing.

通常の打撃は、同図(a)に示す、シャンクロッド60の後方移動限において、ピストン20の打撃効率が最大のときに打撃が行われる。シャンクロッド60がピストン20により打撃されると、打撃により発生する衝撃波がシャンクロッド60からロッドを介して先端のビット(不図示)まで伝播し、ビットが岩盤を破砕するエネルギーとして使用される。シリンダ10側は不図示のフィード機構により破砕量に応じてフィードされる。そして、上記液圧式打撃装置1の切換弁機構9により所期のタイミングで作動油が給排されると、同図(b)に示すように、シリンダ10内でピストン20が後退され、同図の中心線上側に示す後退方向の所定位置で減速し、その後、同図中心線下側に示すように、ピストン20が後死点で再び前進方向に移動を開始する。   The normal striking is performed when the striking efficiency of the piston 20 is maximum in the rearward movement limit of the shank rod 60 shown in FIG. When the shank rod 60 is hit by the piston 20, a shock wave generated by the hit is propagated from the shank rod 60 to the bit at the tip (not shown) through the rod, and the bit is used as energy for crushing the rock mass. The cylinder 10 side is fed according to the amount of crushing by a feed mechanism (not shown). When hydraulic oil is supplied and discharged at the expected timing by the switching valve mechanism 9 of the hydraulic striking device 1, the piston 20 is retracted in the cylinder 10 as shown in FIG. Is then decelerated at a predetermined position in the backward direction shown on the upper side of the center line, and then, as shown on the lower side of the center line, the piston 20 starts moving again in the forward direction at the rear dead center.

ここで、この液圧式打撃装置1は、上記切換弁機構9により所期のタイミングで作動油が給排されると、前室2および後室8が、各高低圧切替ポート5、85を介して交互に高圧回路91と低圧回路92に連通され、これにより、シリンダ10内でピストン20の前進および後退が繰返し行なわれる。つまり、この液圧式打撃装置1は、「前後室交互切替方式」の打撃により、前室2側の作動油が打撃方向へのピストンの移動に抗することがない。そのため、打撃効率を向上させる上で好適である。   Here, in the hydraulic striking device 1, when hydraulic oil is supplied and discharged at a predetermined timing by the switching valve mechanism 9, the front chamber 2 and the rear chamber 8 are connected to the high and low pressure switching ports 5 and 85, respectively. Thus, the high pressure circuit 91 and the low pressure circuit 92 are alternately communicated, whereby the piston 20 is repeatedly advanced and retracted in the cylinder 10. That is, in the hydraulic striking device 1, the hydraulic oil on the front chamber 2 side does not resist the movement of the piston in the striking direction due to the “front / rear chamber alternating switching system” striking. Therefore, it is suitable for improving the hitting efficiency.

しかし、この種の「前後室交互切替方式」の液圧式打撃装置にあっては、前室において作動油に急激な圧力変動により負圧状態が生じるとキャビテーションが起き易くなる。特に、本発明者による実験研究の結果によれば、「前後室交互切替方式」の液圧式打撃装置において、前室でのキャビテーションエロージョンは、前室から作動油を給排させる高低圧切替ポートの開口部に対して周方向で最も離れた側に偏在して発生することが確認された。   However, in this type of “front and rear chamber alternate switching type” hydraulic striking device, cavitation tends to occur if a negative pressure state occurs in the hydraulic fluid due to a rapid pressure fluctuation in the front chamber. In particular, according to the results of experimental research by the present inventor, in the hydraulic striking device of the “front and rear chamber alternate switching system”, cavitation erosion in the front chamber is caused by a high and low pressure switching port that supplies and discharges hydraulic oil from the front chamber. It was confirmed that the occurrence was unevenly distributed on the farthest side in the circumferential direction with respect to the opening.

これに対し、本実施形態の液圧式打撃装置1によれば、シリンダ10の内面に円環状に形成された前室ポート4を設け、この前室ポート4に連通するように高低圧を切替える前室通路5を接続し、前室用ライナ30を構成する後ライナ50は、前室ポート4に対向する位置まで延設されるとともに、前室ポート4に対向する面に、周方向に離隔する複数の貫通孔58が径方向に貫通して穿孔されているので、複数の貫通孔58が、発生したキャビテーションの分散領域として働く。   On the other hand, according to the hydraulic striking device 1 of the present embodiment, the front chamber port 4 formed in an annular shape is provided on the inner surface of the cylinder 10, and before the high and low pressures are switched so as to communicate with the front chamber port 4. The rear liner 50 connected to the chamber passage 5 and constituting the front chamber liner 30 extends to a position facing the front chamber port 4 and is spaced circumferentially on a surface facing the front chamber port 4. Since the plurality of through holes 58 are penetrated in the radial direction, the plurality of through holes 58 serve as a dispersion region of the generated cavitation.

これにより、前室用ライナ30を構成する後ライナ50の内側で発生したキャビテーションは、複数の貫通孔58によって前室ポート4に入る前に分散される。そのため、仮にキャビテーションが発生した場合でも、前室通路5の開口部に対して周方向で最も離れた側の部分へのキャビテーションの偏在が緩和される。したがって、この部分における集中的なエロージョンを効果的に防止若しくは抑制、またはキャビテーションエロージョンによって引き起こされる不具合を最小限に止めることができる。さらに、後ライナ50の後側を前室ポート4の後方まで延設しているため、シリンダ内径摺動面でのエロージョンの発生を防止できる。そのため、エロージョンによる消耗部品を最小限に抑えることができる。   Thus, cavitation generated inside the rear liner 50 constituting the front chamber liner 30 is dispersed before entering the front chamber port 4 by the plurality of through holes 58. For this reason, even if cavitation occurs, uneven distribution of cavitation in a portion farthest in the circumferential direction with respect to the opening of the front chamber passage 5 is alleviated. Therefore, it is possible to effectively prevent or suppress intensive erosion in this portion, or to minimize a problem caused by cavitation erosion. Furthermore, since the rear side of the rear liner 50 extends to the rear of the front chamber port 4, it is possible to prevent the occurrence of erosion on the cylinder inner diameter sliding surface. Therefore, consumable parts due to erosion can be minimized.

さらに、複数の貫通孔58が、軸方向よりも周方向を長くした矩形や楕円形等のスロット形状とされているので、個々の貫通孔58の通路面積が拡大することにより、作動油の流速を抑えてキャビテーションの発生を低減することができる。
ここで、周方向で隣りあう貫通孔58同士の間に形成された複数の柱部62を片持ち梁とすることは好ましい。この場合において、図4(c)に示した第三実施例のように、「スロット形状」とした貫通孔58の後方側縁面の位置にて後ライナ50を分割して後ライナ(前)63と後ライナ(後)64とから後ライナ50を構成することは好ましい。
Further, since the plurality of through holes 58 have a slot shape such as a rectangle or an ellipse that is longer in the circumferential direction than the axial direction, the flow area of the hydraulic oil is increased by increasing the passage area of each through hole 58. The occurrence of cavitation can be reduced by suppressing the occurrence of cavitation.
Here, it is preferable that the plurality of column portions 62 formed between the through holes 58 adjacent in the circumferential direction are cantilever beams. In this case, as in the third embodiment shown in FIG. 4C, the rear liner 50 is divided by dividing the rear liner 50 at the position of the rear side edge surface of the through hole 58 having a “slot shape”. It is preferable that the rear liner 50 is composed of 63 and the rear liner (rear) 64.

つまり、ピストン20の往復に伴ってサージ圧が発生するところ、図4(b)のような両持ちの柱部であると、発生するサージ圧が、柱部に対して前後方向の引張り圧力として作用する。そのため、柱部の部分でエロージョンが進行すると、柱部が引張り圧力に耐えられなくなって壊れてしまうおそれがある。これに対し、図4(c)に示したように、複数の柱部62を片持ち梁とすれば、柱部62にサージ圧による引張り圧力は作用しない。そのため、サージ圧による柱部62の破壊を防止または抑制することができる。   That is, when a surge pressure is generated as the piston 20 reciprocates, the surge pressure generated in the case of a double-supported column as shown in FIG. 4B is a tensile pressure in the front-rear direction with respect to the column. Works. Therefore, when erosion progresses in the column portion, the column portion may not withstand the tensile pressure and may be broken. On the other hand, as shown in FIG. 4C, if the plurality of column parts 62 are cantilever beams, tensile pressure due to surge pressure does not act on the column parts 62. Therefore, destruction of the column part 62 due to surge pressure can be prevented or suppressed.

ここで、図(c)に示すように、さく孔中において、ビットが空洞帯に入るなどして正常に着岩しないと、シャンクロッド60が通常の打撃位置よりも前方に移動して「シャンクロッド前進状態」が生じる。このとき、ピストン前側ストローク端でピストン20の大径部21がシリンダ10と衝突することを防止するために、前室2と連通するクッション室3が設けられている。同図(c)の中心線上側に示すように、クッション室3は、ピストン20の大径部21がクッション室3に侵入したときに液室を閉空間にしてピストンの移動を規制する。これにより、同図(c)の中心線下側に示すように、ピストン20の大径部21の端部(円錐面26の位置)が、クッション室3内で留まるため、ピストン前側ストローク端でピストン20の大径部21がシリンダ10と衝突することを防止することができる。 Here, as shown in FIG. 5 (c), if the bit does not normally land in the drill hole due to entering the hollow band, the shank rod 60 moves forward from the normal striking position. A "shank rod advance state" occurs. At this time, in order to prevent the large-diameter portion 21 of the piston 20 from colliding with the cylinder 10 at the piston front stroke end, the cushion chamber 3 communicating with the front chamber 2 is provided. As shown in the upper side of the center line in FIG. 3C, the cushion chamber 3 restricts the movement of the piston by closing the liquid chamber when the large diameter portion 21 of the piston 20 enters the cushion chamber 3. As a result, as shown on the lower side of the center line in FIG. 5C, the end of the large diameter portion 21 of the piston 20 (the position of the conical surface 26) stays in the cushion chamber 3, so The large diameter portion 21 of the piston 20 can be prevented from colliding with the cylinder 10.

そして、上記複数の貫通孔58は、後ライナ50の内周面に形成された内面側円環状溝57内に設けられており、クッション室3は、軸方向後方が内面側円環状溝57に全周に亘って連通しているので、クッション室3によるクッション効果を所期の位置で開始させて、打撃効率の低下を防止することができる。
つまり、図6(a)に示すように、仮に、複数の貫通孔58の部分に内面側円環状溝57を設けない場合には、貫通孔58の部分をピストン20の大径部21が直接摺接して通過することになる。そのため、貫通孔58の部分をピストン20の大径部21が通過するときに、同図(c)に示すように、低圧側(前室ポート4側)への圧油の流出通路面積の変化が大きくなる(同図の二点鎖線は、大径部端部稜線が通過する過程のイメージを示す)。そのため、クッション室3に突入する前の段階からクッション作用が生じて打撃効率が低下する。
The plurality of through-holes 58 are provided in an inner surface side annular groove 57 formed on the inner peripheral surface of the rear liner 50, and the cushion chamber 3 has an axially rear side in the inner surface side annular groove 57. Since it communicates over the entire circumference, the cushioning effect by the cushion chamber 3 can be started at a desired position, and a reduction in impact efficiency can be prevented.
That is, as shown in FIG. 6A, if the inner surface side annular groove 57 is not provided in the plurality of through-holes 58, the large-diameter portion 21 of the piston 20 is directly connected to the through-hole 58. It will pass in sliding contact. Therefore, when the large-diameter portion 21 of the piston 20 passes through the portion of the through hole 58, the change in the pressure oil outflow passage area toward the low pressure side (the front chamber port 4 side) as shown in FIG. (The two-dot chain line in the figure shows an image of the process in which the large-diameter end ridge line passes). Therefore, the cushioning action is generated from the stage before entering the cushion chamber 3, and the impact efficiency is lowered.

これに対し、同図(b)に示すように、本実施形態のように内面側円環状溝57を設ければ、貫通孔58の部分をピストン20の大径部21が通過するときに、内面側円環状溝57を介することで、同図(d)に二点鎖線で通過過程のイメージを示すように、低圧側への圧油の流出通路面積の変化率を一定にすることができる。そのため、クッション室3に突入前の段階でのクッション作用の発生が防止され、所期の位置、つまり内面側円環状溝57の前方側端部に続く第一円環部51の後端位置から、所期のクッション効果を開始させることができる。   On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the inner surface side annular groove 57 is provided as in the present embodiment, when the large diameter portion 21 of the piston 20 passes through the portion of the through hole 58, By passing through the inner surface side annular groove 57, the rate of change of the pressure oil outflow passage area to the low pressure side can be made constant as shown in FIG. . Therefore, the occurrence of the cushioning action at the stage before entering the cushion chamber 3 is prevented, and from the intended position, that is, from the rear end position of the first annular portion 51 following the front end portion of the inner surface side annular groove 57. The desired cushion effect can be started.

また、本実施形態の液圧式打撃装置1によれば、クッション室3は、後端部側の第一円環部51と、この第一円環部51の前方に隣接して形成されて第一円環部51よりも大径の第二円環部52とを有するので、第一円環部51の前側に設けた第二円環部52による容積拡大により作動油の圧力低下を緩和できるため、前室2でのキャビテーションの発生を抑制することができる。また、キャビテーションが発生しても、破裂してエロージョンを生じることを抑制することができる。   Further, according to the hydraulic striking device 1 of the present embodiment, the cushion chamber 3 is formed adjacent to the first annular portion 51 on the rear end side and the front of the first annular portion 51. Since it has the 2nd annular part 52 larger in diameter than the 1 annular part 51, the pressure reduction of hydraulic fluid can be relieved by the volume expansion by the 2nd annular part 52 provided in the front side of the 1st annular part 51. Therefore, the occurrence of cavitation in the front chamber 2 can be suppressed. Moreover, even if cavitation occurs, it is possible to suppress rupture and erosion.

さらに、クッション室3は、第二円環部52を形成する前方側の端面が、軸方向と直交する直交面53とされているので、仮にキャビテーションがクッション室3内で発生してエロージョンに到っても、軸受機能をもつ前ライナ40側に向かうキャビテーションを直交面53によってクッション室3の第二円環部52に留め、エロージョンをピストンとの摺動に影響の無い箇所に発生させることができる。そのため、キャビテーションエロージョンによって引き起こされる不具合を最小限に止め、直ちに打撃不能状態となることを防止することができる。   Further, since the front end surface forming the second annular portion 52 of the cushion chamber 3 is an orthogonal surface 53 orthogonal to the axial direction, cavitation is temporarily generated in the cushion chamber 3 and reaches erosion. However, the cavitation toward the front liner 40 side having a bearing function may be fastened to the second annular portion 52 of the cushion chamber 3 by the orthogonal surface 53, and erosion may be generated at a location that does not affect the sliding with the piston. it can. For this reason, it is possible to minimize a problem caused by cavitation erosion and to prevent an impossibility of hitting immediately.

ここで、上記クッション室3を設けることにより、「シャンクロッド前進状態」におけるピストン前側ストローク端でのピストン20の大径部21とシリンダ10との衝突が防止される一方、クッション室3内では圧油が急激に圧縮されて超高圧状態となることから、前室2およびクッション室3において作動油の油温が上昇する。さらに、クッション室3内が超高圧となると、前室2側への圧油の流出速度も過剰となる。そのため、クッション室3から前室2に流入する作動油の速い流れにより、局所的なキャビテーションの発生と圧縮に伴う作動油の更なる温度上昇もおこる。そのため、前室用ライナ30の銅合金部が膨張して、ピストン20が「かじる」という不具合の発生が懸念される。さらに、ピストン20と前室用ライナ30との隙間が減少することにより、ドレン機能が低下して高温の圧油の排出が抑制されるため温度上昇が加速されるという問題もある。   Here, by providing the cushion chamber 3, the collision between the large diameter portion 21 of the piston 20 and the cylinder 10 at the front stroke end of the piston in the “shank rod advance state” is prevented, while the pressure in the cushion chamber 3 is reduced. Since the oil is rapidly compressed and becomes an ultra-high pressure state, the oil temperature of the hydraulic oil rises in the front chamber 2 and the cushion chamber 3. Furthermore, when the inside of the cushion chamber 3 becomes an ultra-high pressure, the flow rate of the pressure oil to the front chamber 2 side becomes excessive. For this reason, due to the fast flow of hydraulic fluid flowing from the cushion chamber 3 into the front chamber 2, local cavitation is generated and the hydraulic oil further rises in temperature due to compression. Therefore, there is a concern that the copper alloy portion of the front chamber liner 30 expands and the piston 20 “gaps”. Furthermore, since the gap between the piston 20 and the front chamber liner 30 is reduced, the drain function is lowered and discharge of high-temperature pressure oil is suppressed, so that the temperature rise is accelerated.

これに対し、本実施形態の液圧式打撃装置1によれば、前室用ライナ30は、前室用ライナ30を構成する後ライナ50内のクッション室3よりも前方の部分に第一端面溝46を設け、「第一端面溝46〜スリット48〜第二端面溝47」からなる通路が低圧回路であるドレン通路49に常に連通されているので、この連通回路が「第二のドレン回路」として機能する。つまり、「シャンクロッド前進状態」時などのように、前室2において作動油の油温上昇が生じるときに、クッション室3の作動油を「第二のドレン回路」から逃がすことができる。   On the other hand, according to the hydraulic striking device 1 of the present embodiment, the front chamber liner 30 has a first end surface groove at a portion in front of the cushion chamber 3 in the rear liner 50 constituting the front chamber liner 30. 46, and the passage composed of “first end face groove 46 to slit 48 to second end face groove 47” is always in communication with a drain passage 49 that is a low-pressure circuit. Function as. That is, when the hydraulic oil temperature rises in the front chamber 2 as in the “shank rod advance state”, the hydraulic oil in the cushion chamber 3 can be released from the “second drain circuit”.

これにより、「第二のドレン回路」を有しない場合に比べて、クッション室3および前室2での圧縮が緩和されるので作動油の油温上昇も抑制される。さらに、前室2に流入する作動油の流速が下がるので、局所的なキャビテーションの発生が抑制される。次いで、切換弁機構9により前室2が高圧に切り換わるが、局所的なキャビテーションが抑制されているので、キャビテーションの圧縮による発熱も緩和される結果、作動油温度上昇を劇的に下げることができる。そのため、これに伴う前室用ライナ30の銅合金部(本実施形態では、前室用ライナ30を構成する前ライナ40)の膨張も緩和されるので、前室用ライナ30との摺接箇所でのピストン20の「カジリ」の発生という不具合も防止または抑制される。なお、上記「第一のドレン回路」による通路面積は、温度上昇による膨張で急激に減少するのに対し、「第二のドレン回路」による通路面積は、温度上昇による影響を受けにくい。   Thereby, compared with the case where the “second drain circuit” is not provided, the compression in the cushion chamber 3 and the front chamber 2 is relieved, so that the oil temperature rise of the hydraulic oil is also suppressed. Furthermore, since the flow rate of the hydraulic oil flowing into the front chamber 2 is reduced, the occurrence of local cavitation is suppressed. Next, although the front chamber 2 is switched to a high pressure by the switching valve mechanism 9, since the local cavitation is suppressed, the heat generation due to the compression of the cavitation is mitigated, so that the rise in the hydraulic oil temperature can be drastically reduced. it can. Therefore, the expansion of the copper alloy portion of the front chamber liner 30 (in this embodiment, the front liner 40 constituting the front chamber liner 30) associated therewith is also relieved, so that the sliding contact location with the front chamber liner 30 is reduced. This also prevents or suppresses the problem of the occurrence of “galling” of the piston 20. The passage area due to the “first drain circuit” rapidly decreases due to the expansion due to the temperature rise, whereas the passage area due to the “second drain circuit” is hardly affected by the temperature rise.

さらに、ピストン20がクッション室3内でストローク前端まで前進して停止する場合のピストン作動に着目すると、バルブ切換により前室2に供給される圧油は、後ライナ50の内径とピストン20の大径部21の隙間からクッション室3内へと供給されてピストン20は後退に転じるが、このとき、圧油の一部が「第二のドレン回路」から排出されるので、クッション室3内の圧力上昇は穏やかなものとなる。したがって、ピストン20の後退速度が遅くなり、「シャンクロッド前進状態」における時間当たりの打撃数が減少するので、前室2における油温上昇は緩和されるのである。   Further, paying attention to the piston operation when the piston 20 moves forward to the front end of the stroke in the cushion chamber 3 and stops, the pressure oil supplied to the front chamber 2 by valve switching is larger than the inner diameter of the rear liner 50 and the piston 20. The piston 20 is supplied into the cushion chamber 3 from the gap of the diameter portion 21 and turns backward. At this time, a part of the pressure oil is discharged from the “second drain circuit”. The pressure rise is moderate. Accordingly, the retreat speed of the piston 20 is slowed, and the number of hits per hour in the “shank rod advance state” is reduced, so that the oil temperature rise in the front chamber 2 is alleviated.

さらに、本実施形態の液圧式打撃装置1によれば、前室用ライナ30を軸方向前後に二分割した前ライナ40と後ライナ50とから構成し、前ライナ40は、銅合金製であって油溝40m以外には液室空間を設けないことでピストン20の摺動を支持する軸受部材とされ、後ライナ50は、表面に硬化層を形成した合金鋼製であって前室2と連通して作動油が満たされる液室空間がクッション室3として設けられているので、キャビテーションエロージョンについては、硬度の高い合金鋼製の後ライナ50で受け持たせ、ピストン20を摺動支持する軸受機能については、液室空間を設けない銅合金製の前ライナ40で受け持たせることができる。よって、前室2側で必要な軸受としてのピストン摺動支持機能を前ライナ40で維持しつつ、後ライナ50によって前室2でのキャビテーションの消滅による衝撃圧力に対抗してキャビテーションエロージョンによって引き起こされる不具合を最小限に止めることができる。   Furthermore, according to the hydraulic striking device 1 of the present embodiment, the front chamber liner 30 is constituted by a front liner 40 and a rear liner 50 that are divided into two in the axial direction, and the front liner 40 is made of a copper alloy. Thus, a liquid chamber space other than the oil groove 40m is not provided to provide a bearing member that supports the sliding of the piston 20, and the rear liner 50 is made of an alloy steel having a hardened layer formed on the surface thereof. Since the fluid chamber space that is communicated and filled with hydraulic oil is provided as the cushion chamber 3, the cavitation erosion is supported by the rear liner 50 made of a high hardness alloy steel, and the bearing that slides and supports the piston 20. With respect to the function, the front liner 40 made of copper alloy without providing the liquid chamber space can be used. Therefore, while maintaining the piston sliding support function as a necessary bearing on the front chamber 2 side with the front liner 40, the rear liner 50 is caused by cavitation erosion against the impact pressure due to the disappearance of cavitation in the front chamber 2. The trouble can be minimized.

以上説明したように、この液圧式打撃装置によれば、前室でのキャビテーションエロージョンを効果的に防止若しくは抑制、またはキャビテーションエロージョンによって引き起こされる不具合を最小限に止めることができる。なお、本発明に係る液圧式打撃装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能であることは勿論である。   As described above, according to this hydraulic striking device, it is possible to effectively prevent or suppress cavitation erosion in the front chamber, or to minimize problems caused by cavitation erosion. It should be noted that the hydraulic striking device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記実施形態の液圧式打撃装置1は、「前後室交互切替方式」の打撃装置を例に説明したが、これに限らず、本発明は、ピストン前進時に前室を低圧回路に切り替える方式の液圧式打撃装置に適用することができる。
例えば特許文献3に開示されるような、「前室交互切替方式」の打撃装置にも適用することができる。つまり、「前室交互切替方式」の打撃装置は、後室が常時高圧回路に連通される一方、前室が切換弁機構により高圧回路と低圧回路のそれぞれに交互に連通される。前室が高圧回路に連通時は、後退方向にピストンが移動するように前後の受圧面積を異ならせており、これにより、シリンダ内でピストンの前進および後退が繰返される。よって、ピストン前進時に前室を低圧回路に切り替える方式なので、前室でのキャビテーションエロージョン等の問題が同様の作用機序にて生じることから、本発明を適用することができるのである。
For example, the hydraulic striking device 1 of the above embodiment has been described by taking the “front / rear chamber alternate switching system” striking device as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention switches the front chamber to the low pressure circuit when the piston moves forward. It can be applied to the hydraulic striking device.
For example, the present invention can also be applied to a “front chamber alternate switching type” striking device as disclosed in Patent Document 3. In other words, in the “front chamber alternate switching type” striking device, the rear chamber is always communicated with the high pressure circuit, while the front chamber is alternately communicated with the high pressure circuit and the low pressure circuit by the switching valve mechanism. When the front chamber communicates with the high-pressure circuit, the front and rear pressure receiving areas are made different so that the piston moves in the backward direction, whereby the forward and backward movement of the piston is repeated in the cylinder. Therefore, since the front chamber is switched to the low pressure circuit when the piston moves forward, problems such as cavitation erosion in the front chamber are caused by the same mechanism of action, and therefore the present invention can be applied.

また、例えば上記実施形態では、前室用ライナ30を軸方向前後に二分割した前ライナ40と後ライナ50とから構成した例で説明したが、これに限定されず、図の比較例に示す符号130の形態のように、前室用ライナ30を一体構造のライナから構成してもよい。
しかし、前室2側で必要な軸受としてのピストン摺動支持機能を前ライナ40で維持しつつ、後ライナ50によって前室2でのキャビテーションの消滅による衝撃圧力に対抗してエロージョンを効果的に防止若しくは抑制、またはキャビテーションエロージョンによって引き起こされる不具合を最小限に止める上では、上記実施形態のように、前室用ライナ30を軸方向前後に二分割した前ライナ40と後ライナ50とから構成することが好ましい。なお、二分割した前ライナ40と後ライナ50とから構成する場合において、後ライナ50は、前ライナ40よりも機械的強度が高い合金製であれば、種々の材料や表面硬化処理を採用可能である。
Further, for example, in the above embodiment, the front chamber liner 30 has been described in example constructed from a rear liner 50. liner 40 prior to halving the longitudinal axial direction, is not limited to this, the comparative example of FIG. 7 The front chamber liner 30 may be constituted by a monolithic liner, as shown by the reference numeral 130 shown.
However, while maintaining the piston sliding support function as a necessary bearing on the front chamber 2 side with the front liner 40, the rear liner 50 effectively counters the impact pressure due to the disappearance of cavitation in the front chamber 2 and effectively prevents erosion. In order to minimize the problems caused by prevention or suppression or cavitation erosion, the front chamber liner 30 is composed of a front liner 40 and a rear liner 50 which are divided into two in the axial direction as in the above embodiment. It is preferable. In the case where the front liner 40 and the rear liner 50 are divided into two parts, if the rear liner 50 is made of an alloy having higher mechanical strength than the front liner 40, various materials and surface hardening treatments can be adopted. It is.

また、例えば上記実施形態では、クッション室3の液室形状と容積につき、第一円環部51と、これよりも大径な第二円環部52とからクッション室3を構成し、さらに、第二円環部52を形成する前方側の端面が、軸方向と直交する直交面53とされている例で説明したが、これに限定されず、クッション室3の液室形状を、例えば図の比較例に示す符号103の形態のように、一の円環部のみから構成してもよい。 Further, for example, in the above embodiment, the cushion chamber 3 is configured from the first annular portion 51 and the second annular portion 52 having a larger diameter than the first annular portion 51 with respect to the liquid chamber shape and volume of the cushion chamber 3, Although the example in which the front end surface forming the second annular portion 52 is the orthogonal surface 53 orthogonal to the axial direction has been described, the present invention is not limited to this, and the liquid chamber shape of the cushion chamber 3 is, for example, illustrated in FIG. As shown in the reference numeral 103 shown in the comparative example of FIG.

しかし、前室2でのキャビテーションを効果的に防止若しくは抑制、またはキャビテーションエロージョンによって引き起こされる不具合を最小限に止める上では、クッション室3を、第一円環部51と、この第一円環部51の前側に設けた容積の大きな第二円環部52とを有する構成とすることが好ましい。また、軸受機能をもつ前ライナ40側に向かうキャビテーションをより好適に抑制する上では、第二円環部52を形成する前方側の端面は、軸方向と直交する直交面53とすることが好ましい。   However, in order to effectively prevent or suppress cavitation in the front chamber 2 or minimize problems caused by cavitation erosion, the cushion chamber 3 includes the first annular portion 51 and the first annular portion. It is preferable that the second annular portion 52 having a large volume provided on the front side of 51 is provided. Further, in order to more suitably suppress cavitation toward the front liner 40 having a bearing function, the front end surface forming the second annular portion 52 is preferably an orthogonal surface 53 orthogonal to the axial direction. .

また、例えば上記実施形態では、「第二のドレン回路」として、クッション室3よりも前方の位置に、周方向に離隔して径方向に沿って貫通形成された複数の連通孔として、前ライナ40と後ライナ50との境界部に第一端面溝46を形成し、「第一端面溝46〜スリット48〜第二端面溝47」からなる複数の連通孔が、低圧回路に常に連通されている例で説明したが、これに限定されず、このような複数の連通孔を設けない構成としてもよい。   Further, in the above-described embodiment, for example, as the “second drain circuit”, the front liner is formed as a plurality of communication holes that are formed in the front side of the cushion chamber 3 so as to penetrate in the radial direction and are spaced apart in the circumferential direction. A first end surface groove 46 is formed at the boundary between the rear liner 50 and the rear liner 50, and a plurality of communication holes including "first end surface groove 46 to slit 48 to second end surface groove 47" are always communicated with the low-pressure circuit. However, the present invention is not limited to this, and a configuration in which such a plurality of communication holes are not provided may be employed.

しかし、「シャンクロッド前進状態」時の油温上昇を抑制する上では、ライナ軸受部(ピストン20の小径部23と前ライナ40の内周の摺接面40nとの内外径方向の対向隙間)を通る圧油の「第一のドレン回路」とは別個に形成されて、クッション室3に連通する「第二のドレン回路」を有することが好ましい。また、「第二のドレン回路」を形成する場合に、クッション室3よりも前方の位置に、周方向に離隔して径方向に沿って貫通形成された複数の径方向連通路を設けこの複数の径方向連通路が低圧回路に常に連通されるように「第二のドレン回路」を構成することは好ましい。なお、前室用ライナ30を二分割した前ライナ40と後ライナ50とから構成する場合においては、前ライナ40と後ライナ50との境界部に、上記複数の第一端面溝46のように、複数の径方向連通路を形成することが好ましい。   However, in order to suppress an increase in oil temperature during the “shank rod advance state”, the liner bearing portion (a gap between the small diameter portion 23 of the piston 20 and the sliding contact surface 40n on the inner periphery of the front liner 40 in the inner and outer diameter directions). It is preferable to have a “second drain circuit” that is formed separately from the “first drain circuit” of the pressure oil passing through and communicates with the cushion chamber 3. Further, when the “second drain circuit” is formed, a plurality of radial communication passages that are formed in the radial direction and spaced apart in the circumferential direction are provided in front of the cushion chamber 3. It is preferable to configure the “second drain circuit” so that the radial communication path is always in communication with the low-pressure circuit. In the case where the front chamber liner 30 is composed of a front liner 40 and a rear liner 50 that are divided into two parts, the boundary between the front liner 40 and the rear liner 50 is formed like the plurality of first end face grooves 46. It is preferable to form a plurality of radial communication paths.

1 液圧式打撃装置
2 前室
3 クッション室
4 前室ポート
5 前室通路
6 フロントヘッド
7 バックヘッド
8 後室
9 切換弁機構
10 シリンダ
20 ピストン
21、22 大径部
23、24 小径部
25 制御用溝部
26 円錐面
27 直交面
30 前室用ライナ
32 シールリテーナ
40 前ライナ
41 つば部
42 軸受部
45 ドレンポート
46 第一端面溝(第一の径方向連通路)
47 第二端面溝(第二の径方向連通路)
48 スリット(軸方向連通路)
49 ドレン通路
50 後ライナ
51 第一円環部
52 第二円環部
53 直交面
54 小径部
55 延設部
56 外面側円環状溝
57 内面側円環状溝
58 貫通孔
59 円錐面
62 柱部
63 後ライナ(前)
64 後ライナ(後)
80 後室用ライナ
81 後室画成部
82 軸受部
83 シールリテーナ部
84 ドレン用の連通孔
85 後室通路
91 高圧回路
92 低圧回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydraulic type impact device 2 Front chamber 3 Cushion chamber 4 Front chamber port 5 Front chamber passage 6 Front head 7 Back head 8 Rear chamber 9 Switching valve mechanism 10 Cylinder 20 Piston 21, 22 Large diameter portion 23, 24 Small diameter portion 25 For control Groove portion 26 Conical surface 27 Orthogonal surface 30 Front chamber liner 32 Seal retainer 40 Front liner 41 Brim portion 42 Bearing portion 45 Drain port 46 First end surface groove (first radial communication path)
47 Second end face groove (second radial communication path)
48 Slit (Axial communication path)
49 Drain passage 50 Rear liner 51 First annular portion 52 Second annular portion 53 Orthogonal surface 54 Small-diameter portion 55 Extension portion 56 Outer surface side annular groove 57 Inner surface side annular groove 58 Through hole 59 Conical surface 62 Column portion 63 Rear liner (front)
64 Rear liner (rear)
80 Rear chamber liner 81 Rear chamber defining portion 82 Bearing portion 83 Seal retainer portion 84 Drain communication hole 85 Rear chamber passage 91 High pressure circuit 92 Low pressure circuit

Claims (4)

シリンダ内に摺嵌されたピストンを前後進させて打撃用のロッドを打撃する液圧式打撃装置であって、
前記ピストンの外周面と前記シリンダの内周面との間に画成されて前後に離隔配置された前室および後室と、前記ピストンの前進時に前記前室を低圧回路に切り替えて前記ピストンの前進および後退が繰返されるように作動油を給排させる切換弁機構とを備え、
前記前室は、前記シリンダ面に嵌合された前室用ライナを有し、
前記シリンダ面には、前記前室用ライナの後方側の外周面に対向して円環状に形成された前室ポートを有し、該前室ポートに連通するように前記前室の作動油の高低圧を切替える高低圧切替ポートが接続され、
前記前室用ライナは、前記前室ポートに対向する位置まで延設されるとともに、前記前室ポートに対向する面に、周方向に離隔する複数の貫通孔が径方向に貫通して形成されていることを特徴とする液圧式打撃装置。
A hydraulic striking device for striking a striking rod by advancing the piston fitted in the cylinder back and forth,
A front chamber and a rear chamber defined between the outer peripheral surface of the piston and the inner peripheral surface of the cylinder and spaced apart from each other; and when the piston moves forward, the front chamber is switched to a low pressure circuit. A switching valve mechanism for supplying and discharging hydraulic oil so that the forward and backward movements are repeated,
The front chamber has a front chamber liner fitted to the inner peripheral surface of the cylinder,
An inner peripheral surface of the cylinder has a front chamber port formed in an annular shape so as to face an outer peripheral surface on the rear side of the liner for the front chamber, and the front chamber port is communicated with the front chamber port. A high / low pressure switching port for switching the high / low pressure of hydraulic oil is connected,
The front chamber liner is extended to a position facing the front chamber port, and a plurality of through holes spaced in the circumferential direction are formed through the surface facing the front chamber port in a radial direction. A hydraulic striking device characterized by that.
前記複数の貫通孔は、軸方向よりも周方向を長くしたスロット形状であることを特徴とする請求項1に記載の液圧式打撃装置。   2. The hydraulic striking device according to claim 1, wherein the plurality of through holes have a slot shape in which a circumferential direction is longer than an axial direction. 前記前室用ライナは、前記複数の貫通孔の後方側縁面の位置にて軸方向前後に二分割された分割構造を有し、当該分割構造によって、周方向で隣りあう貫通孔同士の間に形成された各柱部が片持ち梁とされていることを特徴とする請求項1または2に記載の液圧式打撃装置。 The liner for the front chamber has a divided structure that is divided into two axially front and rear at the position of the rear side edge surface of the plurality of through holes, and between the through holes adjacent in the circumferential direction by the divided structure. The hydraulic striking device according to claim 1, wherein each of the pillar portions formed in is formed as a cantilever beam. 前記前室用ライナには、前記前室と連通して作動油が満たされる液室空間がクッション室として設けられており、
前記複数の貫通孔は、前記前室用ライナの内周面に形成された内面側円環状溝内に設けられ、前記クッション室は、軸方向後方が内面側円環状溝に全周に亘って連通していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の液圧式打撃装置。
The front chamber liner is provided with a liquid chamber space that is communicated with the front chamber and filled with hydraulic oil as a cushion chamber,
The plurality of through holes are provided in an inner surface-side annular groove formed on the inner peripheral surface of the front chamber liner, and the cushion chamber has an axially rearward inner surface-side annular groove extending over the entire circumference. The hydraulic striking device according to any one of claims 1 to 3, wherein the hydraulic striking device is in communication.
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