JP7390940B2 - 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係り、特に、ピストンが所定の打撃位置を超えて前進したときにその作動を停止する空打防止機構を備えた液圧式打撃装置に関する。 The present invention relates to hydraulic striking devices such as rock drills and breakers, and particularly relates to a hydraulic striking device equipped with a dry striking prevention mechanism that stops the operation when a piston advances beyond a predetermined striking position. .

この種の液圧式打撃装置は、ピストンがロッドを打撃しその衝撃エネルギーを破砕対象へと伝えてを破砕する。液圧式打撃装置では、一般的に、地山掘削作業においては打撃による破砕は連続的に行われる。これに対し、小割作業においては打撃によって破砕対象物が破砕されると、瞬間的にロッドと破砕対象物との密着が不十分な状態でピストンがロッドを打撃する「空打」が発生する。
空打はロッドや液圧式打撃装置本体に掛かる負荷が大きい。そのため、空打時の衝撃から液圧式打撃装置を保護することを目的として、所謂「空打防止機構」(「オートストップ機構」ともいう)が種々提案されている。
空打防止機構は、空打状態ではロッドが正規の打撃位置を超えて前進しているので、ピストンが正規の打撃位置よりも所定距離前進すると液圧式打撃装置の作動を強制的に停止するというものである。
In this type of hydraulic striking device, a piston strikes a rod and transmits the impact energy to the object to be crushed. In a hydraulic impact device, generally, crushing by impact is performed continuously in rock excavation work. On the other hand, in splitting operations, when the object to be crushed is crushed by a blow, a "dry strike" occurs in which the piston hits the rod without sufficient contact between the rod and the object to be crushed. .
Dry striking places a large load on the rod and the main body of the hydraulic striking device. For this reason, various so-called "dry-hit prevention mechanisms" (also referred to as "auto-stop mechanisms") have been proposed for the purpose of protecting the hydraulic striking device from impact during dry-hitting.
The dry striking prevention mechanism forcibly stops the operation of the hydraulic striking device when the piston advances a predetermined distance beyond the normal striking position, as the rod advances beyond the normal striking position in the dry striking state. It is something.

本出願人は、空打防止機構を備えた液圧式打撃装置として、図4に示す技術を提案している。液圧式打撃装置は、シリンダ500、ピストン520、第一制御弁600および第二制御弁700によって構成される。ピストン520はシリンダ500に摺嵌され、第一制御弁600および第二制御弁700はシリンダ500とは別体に設けられている。
ピストン520は、中実の円筒体であり、その略中央に2つの大径部として、前側大径部521および後側大径部522を有する。前側大径部521の前方には中径部523が設けられ、後側大径部522の後方には小径部524が設けられ、前側大径部521と後側大径部522との間には円環溝525が設けられている。
The present applicant has proposed a technique shown in FIG. 4 as a hydraulic impact device equipped with a dry strike prevention mechanism. The hydraulic impact device includes a cylinder 500, a piston 520, a first control valve 600, and a second control valve 700. The piston 520 is slidably fitted into the cylinder 500, and the first control valve 600 and the second control valve 700 are provided separately from the cylinder 500.
The piston 520 is a solid cylindrical body, and has two large diameter parts approximately in the center thereof, a front large diameter part 521 and a rear large diameter part 522. A medium diameter part 523 is provided in front of the front large diameter part 521 , a small diameter part 524 is provided behind the rear large diameter part 522 , and a small diameter part 524 is provided between the front large diameter part 521 and the rear large diameter part 522 . An annular groove 525 is provided.

このピストン520が、シリンダ500の内部に摺嵌されることで、シリンダ500内の前後に、ピストン前室501とピストン後室502とがそれぞれ画成されている。ピストン前室501には、前室ポート503が設けられ、前室ポート503は、前室通路510を介して高圧回路508に常時接続されている。
ピストン後室502には、後室ポート504が設けられている。後室ポート504と第一制御弁600は、後室通路511によって接続されている。ピストン後室502は、第一制御弁600のバルブ601による前後進切換えによって、高圧回路508と低圧回路509とにそれぞれ交互に連通可能になっている。
This piston 520 is slidably fitted into the cylinder 500, thereby defining a piston front chamber 501 and a piston rear chamber 502 at the front and rear inside the cylinder 500, respectively. A front chamber port 503 is provided in the piston front chamber 501, and the front chamber port 503 is always connected to a high pressure circuit 508 via a front chamber passage 510.
A rear chamber port 504 is provided in the piston rear chamber 502 . The rear chamber port 504 and the first control valve 600 are connected by a rear chamber passage 511. The piston rear chamber 502 can be alternately communicated with the high pressure circuit 508 and the low pressure circuit 509 by switching the valve 601 of the first control valve 600 back and forth.

中径部523の外径は、小径部524の外径よりも大きく設定されている。これにより、ピストン前室501およびピストン後室102におけるピストン120の受圧面積、すなわち、前側大径部121と中径部123の径差、および後側大径部122と小径部124の径差はピストン後室102側の方が大きくなっている。
これにより、ピストン後室502がバルブ601の作動により高圧接続されると、受圧面積差によってピストン520が前進し、ピストン後室502がバルブ601の作動により低圧接続されるとピストン520が後退するようになっている。
The outer diameter of the medium diameter portion 523 is set larger than the outer diameter of the small diameter portion 524. As a result, the pressure receiving area of the piston 120 in the piston front chamber 501 and the piston rear chamber 102, that is, the diameter difference between the front large diameter section 121 and the medium diameter section 123, and the diameter difference between the rear large diameter section 122 and the small diameter section 124 are The piston rear chamber 102 side is larger.
As a result, when the piston rear chamber 502 is connected to high pressure by the operation of the valve 601, the piston 520 moves forward due to the pressure receiving area difference, and when the piston rear chamber 502 is connected to the low pressure by the operation of the valve 601, the piston 520 moves backward. It has become.

シリンダ500には、前室ポート503と後室ポート504との間に前方から後方へ向けて順に、第二制御弁連通ポート505、第一制御弁連通ポート506、および低圧ポート507が、軸方向に互いに離隔した位置に設けられている。
第二制御弁連通ポート505は、第二制御弁連通路513を介して後述する第二制御弁700のスプール室702に接続され、第一制御弁連通ポート506は、第一制御弁連通路512を介して後述する第一制御弁600のバルブ制御室616に接続され、低圧ポート507は、低圧通路515を介して低圧回路509に接続されている。
In the cylinder 500, a second control valve communication port 505, a first control valve communication port 506, and a low pressure port 507 are arranged in order from the front to the rear between the front chamber port 503 and the rear chamber port 504 in the axial direction. are located at positions separated from each other.
The second control valve communication port 505 is connected to the spool chamber 702 of the second control valve 700, which will be described later, via the second control valve communication passage 513, and the first control valve communication port 506 is connected to the first control valve communication passage 512. The low pressure port 507 is connected to a low pressure circuit 509 via a low pressure passage 515.

第一制御弁600は、シリンダ500とは別体に設けられたバルブハウジング640の内部にバルブプラグ630が装着されてバルブ室609が形成され、このバルブ室609にバルブ601が摺嵌されている。バルブ室609には、バルブ規制室610とバルブ制御室616とが前後に対向する形で設けられている。バルブ規制室610は常時高圧回路508に接続されている。 In the first control valve 600, a valve plug 630 is installed inside a valve housing 640 provided separately from the cylinder 500 to form a valve chamber 609, and a valve 601 is slidably fitted into the valve chamber 609. . The valve chamber 609 is provided with a valve regulation chamber 610 and a valve control chamber 616 facing each other in the front and rear. Valve regulation chamber 610 is always connected to high pressure circuit 508.

バルブ601は中空の円筒体であり、その側面には互いに離隔して排油孔605および給油孔607が設けられており、バルブ規制室610に供給される高圧油により常時前方へと付勢されており、バルブ制御室616に高圧油が供給されると後方へと移動するようになっている。
バルブ601が前端位置では、排油孔605によってピストン後室502は低圧回路509と連通して圧接続される。一方で、バルブ601が後端位置では、排油孔605は遮断されピストン後室502は高圧回路508に連通して高圧接続される。
The valve 601 is a hollow cylindrical body, and has an oil drain hole 605 and an oil supply hole 607 spaced apart from each other on its side surface, and is always urged forward by high pressure oil supplied to a valve regulation chamber 610. The valve control chamber 616 is configured to move rearward when high pressure oil is supplied to the valve control chamber 616.
When the valve 601 is at the front end position, the piston rear chamber 502 is communicated and pressure-connected with the low pressure circuit 509 through the oil drain hole 605 . On the other hand, when the valve 601 is at the rear end position, the oil drain hole 605 is blocked and the piston rear chamber 502 is communicated with the high pressure circuit 508 for high pressure connection.

第二制御弁700(700')は、バルブハウジング640に第一制御弁600とは非同軸かつねじれの関係にスプール室702が形成され、このスプール室702にスリーブ703を装着し、スリーブ703内に空打防止スプール710を摺嵌している。スプール室702はプラグ701によって閉止されている。
スプール室702は、高圧回路508から分岐した高圧通路514、第一制御弁連通路512から分岐したバルブ制御通路620、および、第二制御弁連通路513が接続されている。また、スプール室702はパイロットポート704が接続されているおり、パイロットポートへ圧油を給排することで、第二制御弁700の作動を制御可能となっている。
In the second control valve 700 (700'), a spool chamber 702 is formed in the valve housing 640 in a non-coaxial and torsional relationship with the first control valve 600, a sleeve 703 is attached to the spool chamber 702, and a sleeve 703 is mounted inside the sleeve 703. A dry-shot prevention spool 710 is slidably fitted into the spool 710. The spool chamber 702 is closed by a plug 701.
The spool chamber 702 is connected to a high pressure passage 514 branched from the high pressure circuit 508, a valve control passage 620 branched from the first control valve communication passage 512, and a second control valve communication passage 513. Further, a pilot port 704 is connected to the spool chamber 702, and the operation of the second control valve 700 can be controlled by supplying and discharging pressure oil to the pilot port.

ところで、液圧式打撃装置のピストン520と第一制御弁600とは、相互に非同軸であることは前述した通りであるが、ピストン520の軸心CLと第一制御弁600の軸心CLとは平面視において一致、すなわち、横方向の断面図において両者の軸心CLは鉛直方向で一致するように設定されている。さらには、このピストン520および第一制御弁600の軸心CLとは、液圧式打撃装置の幅方向の中央に配設されている(特許文献1参照)。 By the way, as mentioned above, the piston 520 and the first control valve 600 of the hydraulic impact device are not coaxial with each other, but the axial center CL of the piston 520 and the axial center CL of the first control valve 600 are are set to match in plan view, that is, in a horizontal cross-sectional view, the axes CL of both are set to match in the vertical direction. Furthermore, the piston 520 and the axis CL of the first control valve 600 are arranged at the center in the width direction of the hydraulic impact device (see Patent Document 1).

図4に示す基本的な構成は、前室常時高圧接続-後室高低圧切換式の液圧式打撃装置であり、その作動機序についての説明は省略する。
第二制御弁700の空打防止スプール710が、図5に示すように下方の位置にある場合には、高圧通路514と第二制御弁連通路513が連通する。そのため、通常の打撃サイクルにおいてはロングストロークで打撃し、図4に示すように、ピストン520が通常の打撃位置を超えて前進して、円環溝525によって第二制御弁連通ポート505と第一制御弁連通ポート506が連通すると、ピストン後室502は、高圧接続されてピストン520は停止する。
The basic configuration shown in FIG. 4 is a hydraulic impact device in which the front chamber is always connected to high pressure and the rear chamber is switched between high and low pressure, and a description of its operating mechanism will be omitted.
When the dry firing prevention spool 710 of the second control valve 700 is in the lower position as shown in FIG. 5, the high pressure passage 514 and the second control valve communication passage 513 communicate with each other. Therefore, in a normal impact cycle, the impact is made with a long stroke, and as shown in FIG. When the control valve communication port 506 communicates, the piston rear chamber 502 is connected to high pressure, and the piston 520 stops.

第二制御弁700の空打防止スプール710が上方の位置にある場合には、バルブ制御通路620と第二制御弁連通路513とが連通する。そのため、通常の打撃サイクルにおいてはショートストロークで打撃し、図4に示すように、ピストン520が通常の打撃位置を超えて前進しても、ピストン後室502は高圧接続されることはないのでピストン520は停止することなく後退を開始する。
このように、液圧式打撃装置は、第二制御弁700の空打防止スプール710の切換によって、ショートストロークで打撃する際には空打を許容し、ロングストロークで打撃する際には空打を防止する。この作動モードを空打防止モードという。
When the dry firing prevention spool 710 of the second control valve 700 is in the upper position, the valve control passage 620 and the second control valve communication passage 513 communicate with each other. Therefore, in a normal striking cycle, even if the piston 520 strikes with a short stroke and advances beyond the normal striking position as shown in FIG. 4, the piston rear chamber 502 is not connected to high pressure, so the piston 520 starts reversing without stopping.
In this way, the hydraulic striking device allows a dry hit when hitting with a short stroke and prevents a dry hit when hitting with a long stroke by switching the dry hitting prevention spool 710 of the second control valve 700. To prevent. This operating mode is called a blank shot prevention mode.

なお、第二制御弁700'は、空打防止スプール710に代えてストローク調整スプール720をスプール室702に装着する態様であり、第二制御弁700'によれば、ショートストロークおよびロングストロークのどちらを選択しても空打を許容する。この作動モードをストローク調整モードという。 In addition, the second control valve 700' has a mode in which a stroke adjustment spool 720 is installed in the spool chamber 702 in place of the dry stroke prevention spool 710, and according to the second control valve 700', it is possible to adjust whether the stroke is a short stroke or a long stroke. Even if you select , blank hits are allowed. This operating mode is called stroke adjustment mode.

特開平10-80878号公報Japanese Patent Application Publication No. 10-80878

この液圧式打撃装置は、図5に示す通り、第二制御弁700が第一制御弁600の側方にねじれの関係、すなわち、それぞれの軸心が交わることなくかつ直交するように設けられている。そして、図5のA-A線断面図の通り、スプール室702の軸心は第一制御弁600の軸心CLから軸間距離Lだけオフセットして設けられている。
高圧通路514も第一制御弁600の軸心CLから軸間距離Lオフセットしており、第二制御弁連通路513は、スプール室702の側方、すなわち、高圧通路514よりもさらに外側に配設されている。
As shown in FIG. 5, in this hydraulic impact device, the second control valve 700 is provided on the side of the first control valve 600 in a twisted relationship, that is, their axes do not intersect and are perpendicular to each other. There is. 5, the axial center of the spool chamber 702 is offset from the axial center CL of the first control valve 600 by an interaxial distance L.
The high pressure passage 514 is also offset by an interaxial distance L from the axis CL of the first control valve 600, and the second control valve communication passage 513 is arranged on the side of the spool chamber 702, that is, further outside the high pressure passage 514. It is set up.

このように、液圧式打撃装置において空打防止機構が作動する局面では、高圧通路514~スプール室702~第二制御弁連通路513からなる経路は、液圧式打撃装置のピストン520の軸心CLに対して大きくオフセットし、かつ、第一制御弁600の構成部材をバイパスするような迂回路を形成して設けられているので、油圧経路は長大となり圧損が増加して油圧効率が低下する。
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、空打防止モードとストローク調整モードとを切換える第二制御弁を備えた液圧式打撃装置において、油圧効率の低下を抑制し得る液圧式打撃装置を提供することを課題とする。
In this manner, in the situation where the dry striking prevention mechanism operates in the hydraulic striking device, the path consisting of the high pressure passage 514 - the spool chamber 702 - the second control valve communication passage 513 is connected to the axis CL of the piston 520 of the hydraulic striking device. Since the first control valve 600 is largely offset from the first control valve 600 and is provided with a detour that bypasses the constituent members of the first control valve 600, the hydraulic path becomes long, pressure loss increases, and hydraulic efficiency decreases.
Therefore, the present invention has been made with attention to such problems, and in a hydraulic impact device equipped with a second control valve that switches between a dry striking prevention mode and a stroke adjustment mode, a decrease in hydraulic efficiency is achieved. An object of the present invention is to provide a hydraulic impact device that can suppress the

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、シリンダと、該シリンダの内部に前後進可能に摺嵌されたピストンと、該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軸方向の前後に離隔配置されたピストン前室およびピストン後室と、前記ピストンのストロークをロングストロークとショートストロークとの間で調整するストローク調整機構と、前記ピストンが打撃位置を超えて所定距離前進したときに前記ピストン後室を高圧回路に接続して前記ピストンの作動を停止させる空打防止機構と、前記ピストンの前後進動作を制御する第一制御弁と、前記ストローク調整機構および前記空打防止機構のいずれか一方のモードを選択する第二制御弁と、を備える液圧式打撃装置であって、前記第一制御弁は、前記シリンダに前記ピストンの軸線とは非同軸にかつ互いに略平行に自身のバルブ室が設けられるとともに、前記バルブ室には、前記ピストンの前後進制御に必要な動作を得るために、少なくとも、前記高圧回路に連通する高圧通路と自身のバルブ制御ポートに連通するバルブ制御通路とがそれぞれ接続され、前記第二制御弁は、前記シリンダに前記第一制御弁よりも前方の位置にかつ自身のスプール室の軸線が前記第一制御弁のバルブ室の軸線とはねじれの位置に前記スプール室が設けられるとともに、前記スプール室には、前記モードの選択に必要な動作を得るために、前記高圧通路、前記バルブ制御通路および第二制御弁連通路がそれぞれ接続され、前記シリンダには、前記ピストン前室と前記ピストン後室との間に前方から後方に向けて、前室ポート、第二制御弁連通ポート、第一制御弁連通ポートおよび低圧ポートがこの順に設けられるとともに、前記前室ポートが前室通路を介して前記高圧通路に連通され、前記第二制御弁連通ポートが前記第二制御弁連通路を介して前記第二制御弁のバルブ室に連通され、前記第一制御弁連通ポートが、第一制御弁連通路を介して前記バルブ制御通路に連通され、前記バルブ制御通路および前記高圧通路は、前記ピストンの軸線と非同軸にかつ互いに略平行に設けられるとともに、前記前室通路および前記第一制御弁連通路は、前記ピストンの軸線と略直交する方向にかつ互いに略平行に設けられており、前記第二制御弁のスプール室は、前記前室通路と前記第一制御弁連通路との間の位置であってそれぞれの通路と略平行に設けられるとともに、前記バルブ制御通路と前記高圧通路との間の領域を含む位置であってそれぞれの通路とねじれの位置に設けられ、さらに、前記第二制御弁連通路が、当該スプール室の軸線と略同軸上の位置に設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a hydraulic impact device according to one aspect of the present invention includes a cylinder, a piston slidably fitted inside the cylinder so as to be movable back and forth, and an outer circumferential surface of the piston and an inner surface of the cylinder. a piston front chamber and a piston rear chamber defined between the peripheral surface and spaced apart from each other in the front and rear of the axial direction; a stroke adjustment mechanism that adjusts the stroke of the piston between a long stroke and a short stroke; a dry-strike prevention mechanism that connects the piston rear chamber to a high-pressure circuit to stop the operation of the piston when the piston advances a predetermined distance beyond the striking position; and a first control valve that controls the forward and backward movement of the piston. and a second control valve that selects a mode of either the stroke adjustment mechanism or the dry striking prevention mechanism, wherein the first control valve is configured to connect the piston to the cylinder. A valve chamber is provided non-coaxially with the axis and substantially parallel to each other, and the valve chamber is provided with at least a high pressure connected to the high pressure circuit in order to obtain the movement necessary for controlling the forward and backward movement of the piston. The passages are connected to valve control passages that communicate with their own valve control ports, and the second control valve is located in the cylinder at a position forward of the first control valve, and the axis of its own spool chamber is aligned with the second control valve. The spool chamber is provided at a position twisted with respect to the axis of the valve chamber of the control valve, and the spool chamber includes the high pressure passage, the valve control passage, and the valve control passage. A second control valve communication passage is connected to each cylinder, and a front chamber port, a second control valve communication port, a first control A valve communication port and a low pressure port are provided in this order, the front chamber port communicates with the high pressure passage via the front chamber passage, and the second control valve communication port communicates with the high pressure passage through the second control valve communication passage. The first control valve communication port communicates with the valve control passage through a first control valve communication passage, and the valve control passage and the high pressure passage communicate with the valve chamber of the second control valve. The front chamber passage and the first control valve communication passage are provided non-coaxially with the axis and substantially parallel to each other, and the front chamber passage and the first control valve communication passage are provided in a direction substantially perpendicular to the axis of the piston and substantially parallel to each other. The spool chamber of the second control valve is located between the front chamber passage and the first control valve communication passage, and is provided approximately parallel to each passage, and between the valve control passage and the high pressure passage. The second control valve communication passage is provided at a position that includes the area and is twisted with each passage, and further, the second control valve communication passage is provided at a position substantially coaxial with the axis of the spool chamber. do.

本発明の一態様に係る液圧式打撃装置によれば、第二制御弁は、モードの選択に必要な動作を得るために、自身のスプール室に接続される高圧通路、バルブ制御通路、および第二制御弁連通路がそれぞれ最短の経路で連通するように構成されるので、圧損が少ないため油圧効率の低下を抑制可能である。
ここで、この種の液圧式打撃装置においてアキュムレータを備える場合、上述した従来の液圧式打撃装置のように、一般的には、ピストン前室501側、すなわち、第一制御弁600の前方へ配設する(図示略)。
しかし、第二制御弁700は、上述した通り、第一制御弁600の側方に配設されるので、第一制御弁600が第二制御弁700を経由した制御圧によって駆動する場合は、アキュムレータによる圧力変動の緩衝作用を受けにくくなり打撃機構の作動が不安定となる場合がある。
According to the hydraulic striking device according to one aspect of the present invention, the second control valve has a high pressure passage connected to its own spool chamber, a valve control passage, and a second control valve in order to obtain the operation necessary for mode selection. Since the two control valve communication passages are configured to communicate with each other through the shortest route, pressure loss is small, so it is possible to suppress a decrease in hydraulic efficiency.
Here, when this type of hydraulic impact device is provided with an accumulator, it is generally arranged on the piston front chamber 501 side, that is, in front of the first control valve 600, as in the above-mentioned conventional hydraulic impact device. (not shown).
However, as described above, the second control valve 700 is disposed on the side of the first control valve 600, so when the first control valve 600 is driven by the control pressure via the second control valve 700, The impact mechanism may become unstable due to the fact that it becomes less susceptible to the pressure fluctuation buffering effect of the accumulator.

これに対し、本発明の一態様に係る液圧式打撃装置において、前記前室通路が、前記高圧通路との結節点を超えて延長して形成され、その延長線上の位置にて当該前室通路に連通するようにアキュムレータを設けることができる。
このような構成であれば、前室通路を、高圧通路との結節点と超えて延長し、その延長線上にアキュムレータを設けているので、第二制御弁は、アキュムレータによる圧力変動の緩衝作用が充分に発揮されるため、打撃機構の作動を安定させる上で好適である。
In contrast, in the hydraulic impact device according to one aspect of the present invention, the front chamber passage is formed to extend beyond the node with the high pressure passage, and the front chamber passage is located at a position on the extension line. An accumulator may be provided to communicate with the.
With this configuration, the front chamber passage is extended beyond the node with the high pressure passage, and the accumulator is provided on the extended line, so the second control valve has a buffering effect against pressure fluctuations caused by the accumulator. Since it is fully exerted, it is suitable for stabilizing the operation of the striking mechanism.

また、上述した従来の液圧式打撃装置においては、第二制御弁700の一端はプラグ701によって閉止されているものの、プラグ701自体はバルブハウジング640の表面に露出しているので、ダスト等の侵入に対しては改善の余地がある。
これに対し、本発明の一態様に係る液圧式打撃装置において、前記第二制御弁のスプール室の一端を、前記アキュムレータの装着面に、前記アキュムレータが装着された状態で覆われる位置に開口するように構成できる。
このような構成であれば、第二制御弁の弁室の一端がアキュムレータの装着面に開口しているので、通常作業時には、第二制御弁のスプール室がアキュムレータによって閉止される。そのため、ダスト等の侵入が極め少ない構成とする上で好適である。
Further, in the conventional hydraulic impact device described above, although one end of the second control valve 700 is closed by the plug 701, the plug 701 itself is exposed on the surface of the valve housing 640, so that dust etc. cannot enter. There is room for improvement.
In contrast, in the hydraulic impact device according to one aspect of the present invention, one end of the spool chamber of the second control valve is opened at a position where the mounting surface of the accumulator is covered with the accumulator mounted. It can be configured as follows.
With this configuration, one end of the valve chamber of the second control valve opens to the mounting surface of the accumulator, so that the spool chamber of the second control valve is closed by the accumulator during normal operation. Therefore, it is suitable for providing a configuration in which the intrusion of dust and the like is extremely reduced.

上述したように、本発明によれば、空打防止モードとストローク調整モードとを切換える第二制御弁を備えた液圧式打撃装置において、油圧効率の低下を抑制できる。 As described above, according to the present invention, a decrease in hydraulic efficiency can be suppressed in a hydraulic impact device equipped with a second control valve that switches between the dry striking prevention mode and the stroke adjustment mode.

本発明の実施態様に係る液圧式打撃装置の模式的断面図であり、同図では、ピストンの軸線に沿った断面を示している。1 is a schematic cross-sectional view of a hydraulic impact device according to an embodiment of the present invention, and the figure shows a cross section along the axis of a piston. 図1のX-X線断面図であって、空打防止モードに設定された状態を示している。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 1, showing a state in which the idle hitting prevention mode is set. 図1のX-X線断面図であって、ストローク調整モードに設定された状態((a)はショートストローク、(b)はロングストローク)を示している。FIG. 2 is a sectional view taken along the line XX in FIG. 1, showing a state in which the stroke adjustment mode is set ((a) is a short stroke, (b) is a long stroke). 従来の液圧式打撃装置を示す模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a conventional hydraulic impact device. 従来の液圧式打撃装置の第一制御弁の平面図(a)と、そのA-A線断面図(b)である。They are a plan view (a) of a first control valve of a conventional hydraulic impact device and a cross-sectional view (b) thereof taken along line AA.

以下、本発明の第一の実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with appropriate reference to the drawings. Note that the drawings are schematic. Therefore, it should be noted that the relationships, ratios, etc. between thickness and planar dimensions are different from those in reality, and the drawings also include portions where the relationships and ratios of dimensions are different.
In addition, the embodiments shown below exemplify devices and methods for embodying the technical idea of the present invention. etc., are not limited to the embodiments described below.

この液圧式打撃装置の実施形態は、図1に示すように、シリンダ100およびピストン120を備えるとともに、第一制御弁200と第二制御弁300(300')とがシリンダ100に内蔵されて設けられている。第一制御弁200の内部には、バルブ201が摺嵌されており、第二制御弁300(300')の内部には、空打防止スプール310とストローク調整スプール320とを選択的に装着するようになっている。
シリンダ100の後部にはバックヘッド400が装着されている。バックヘッド400には高圧のバックヘッドガスGが封入されている。また、シリンダ100の前部にはフロントヘッド401が装着されている。フロントヘッド401の内部にはロッド402が摺嵌されている。
As shown in FIG. 1, this embodiment of the hydraulic impact device includes a cylinder 100 and a piston 120, and a first control valve 200 and a second control valve 300 (300') are built in the cylinder 100. It is being A valve 201 is slidably fitted inside the first control valve 200, and a dry firing prevention spool 310 and a stroke adjustment spool 320 are selectively installed inside the second control valve 300 (300'). It looks like this.
A back head 400 is attached to the rear of the cylinder 100. The back head 400 is filled with high pressure back head gas G. Further, a front head 401 is attached to the front part of the cylinder 100. A rod 402 is slidably fitted inside the front head 401 .

ピストン120は、中実の円筒体であり、その略中央に2つの大径部として、前側大径部121および後側大径部122を有する。前側大径部121の前方には中径部123が設けられ、後側大径部122の後方には小径部124が設けられ、前側大径部121と後側大径部122との間には円環溝125が設けられている。
このピストン120が、シリンダ100の内部に摺嵌されることで、シリンダ100内の前後に、ピストン前室101とピストン後室102とがそれぞれ画成されている。ピストン前室101には、前室ポート103が設けられ、前室ポート103は、前室通路110、結節点110a、高圧通路114および中空通路222を介して高圧回路108に常時接続されている。
The piston 120 is a solid cylindrical body, and has two large diameter portions approximately in the center thereof, a front large diameter portion 121 and a rear large diameter portion 122. A medium diameter part 123 is provided in front of the front large diameter part 121 , a small diameter part 124 is provided behind the rear large diameter part 122 , and a small diameter part 124 is provided between the front large diameter part 121 and the rear large diameter part 122 . An annular groove 125 is provided.
The piston 120 is slidably fitted into the cylinder 100, thereby defining a piston front chamber 101 and a piston rear chamber 102 at the front and rear inside the cylinder 100, respectively. A front chamber port 103 is provided in the piston front chamber 101, and the front chamber port 103 is constantly connected to the high pressure circuit 108 via the front chamber passage 110, the node 110a, the high pressure passage 114, and the hollow passage 222.

ピストン後室102には、後室ポート104が設けられている。後室ポート104と第一制御弁200は、後室通路111によって接続されている。ピストン後室102は、第一制御弁200のバルブ201による前後進切換えによって、高圧回路108と低圧回路109とにそれぞれ交互に連通可能になっている。
中径部123の外径は、小径部124の外径よりも大きく設定されている。これにより、ピストン前室101およびピストン後室102におけるピストン120の受圧面積、すなわち、前側大径部121と中径部123の径差、および後側大径部122と小径部124の径差はピストン後室102側の方が大きくなっている。
これにより、ピストン後室102がバルブ201の作動により高圧接続されると受圧面積差によってピストン120が前進し、ピストン後室102がバルブ201の作動により低圧接続されるとピストン120が後退するようになっている。
A rear chamber port 104 is provided in the piston rear chamber 102 . The rear chamber port 104 and the first control valve 200 are connected by a rear chamber passage 111. The piston rear chamber 102 can be alternately communicated with the high pressure circuit 108 and the low pressure circuit 109 by switching the valve 201 of the first control valve 200 back and forth.
The outer diameter of the medium diameter portion 123 is set larger than the outer diameter of the small diameter portion 124. As a result, the pressure-receiving area of the piston 120 in the piston front chamber 101 and the piston rear chamber 102, that is, the diameter difference between the front large diameter section 121 and the medium diameter section 123, and the diameter difference between the rear large diameter section 122 and the small diameter section 124 are The piston rear chamber 102 side is larger.
As a result, when the piston rear chamber 102 is connected to a high pressure by the operation of the valve 201, the piston 120 moves forward due to the pressure receiving area difference, and when the piston rear chamber 102 is connected to a low pressure by the operation of the valve 201, the piston 120 moves backward. It has become.

シリンダ100には、前室ポート103と後室ポート104との間に前方から後方へ向けて順に、第二制御弁連通ポート105、第一制御弁連通ポート106、および低圧ポート107が、軸方向に互いに離隔した位置に設けられている。
第二制御弁連通ポート105は、第二制御弁連通路113を介して第二制御弁300のスプール室302に接続され、第一制御弁連通ポート106は第一制御弁連通路112を介してバルブ制御通路220接続され、低圧ポート107は低圧通路115を介して低圧回路109に接続されている。
シリンダ100の上面にはアキュムレータ装着面116が形成されており、アキュムレータ130が図示しないボルトによって脱着可能に装着されている。アキュムレータ130は前室通路110、結節点100aを経て高圧通路114に接続されている。
In the cylinder 100, a second control valve communication port 105, a first control valve communication port 106, and a low pressure port 107 are arranged in order from the front to the rear between the front chamber port 103 and the rear chamber port 104 in the axial direction. are located at positions separated from each other.
The second control valve communication port 105 is connected to the spool chamber 302 of the second control valve 300 via the second control valve communication passage 113, and the first control valve communication port 106 is connected to the spool chamber 302 of the second control valve 300 via the first control valve communication passage 112. The valve control passage 220 is connected, and the low pressure port 107 is connected to the low pressure circuit 109 via the low pressure passage 115.
An accumulator mounting surface 116 is formed on the upper surface of the cylinder 100, and an accumulator 130 is removably mounted thereon with a bolt (not shown). The accumulator 130 is connected to the high pressure passage 114 via the front chamber passage 110 and the node 100a.

第一制御弁200は、シリンダ100内部にピストン120と非同軸かつ平行にバルブ室209が形成され、このバルブ室209にバルブ201が摺嵌されている。バルブ室209は、前方から後方へ向けて順に、中径のバルブ前室210、大径のバルブ主室211、および小径のバルブ後室212を有する。バルブ室209の軸心付近には、バルブ前室210側に高圧通路114、バルブ後室212側に高圧回路108がそれぞれ接続されている。 In the first control valve 200, a valve chamber 209 is formed inside the cylinder 100, non-coaxially and parallel to the piston 120, and the valve 201 is slidably fitted into the valve chamber 209. The valve chamber 209 includes, in order from the front to the rear, a medium-diameter front valve chamber 210, a large-diameter valve main chamber 211, and a small-diameter valve rear chamber 212. Near the axis of the valve chamber 209, a high pressure passage 114 is connected to the valve front chamber 210 side, and a high pressure circuit 108 is connected to the valve rear chamber 212 side.

バルブ主室211には、前方から後方へ向けて順に、前側低圧ポート215およびバルブ制御ポート216が設けられ、バルブ後室212には後側低圧ポート217および後室ポート218が設けられている。
前側低圧ポート215は前側低圧通路219を介して低圧回路109に接続され、後側低圧ポート217は後側低圧通路221を介して低圧回路109に接続されている。バルブ制御ポート216はバルブ制御通路220および第一制御弁連通路112を介して第一制御弁連通ポート106に接続されている。後室ポート218は後室通路111を介して後室ポート104と接続されている。
The main valve chamber 211 is provided with a front low pressure port 215 and a valve control port 216 in order from the front to the rear, and the rear valve chamber 212 is provided with a rear low pressure port 217 and a rear chamber port 218.
The front low pressure port 215 is connected to the low pressure circuit 109 via the front low pressure passage 219, and the rear low pressure port 217 is connected to the low pressure circuit 109 via the rear low pressure passage 221. The valve control port 216 is connected to the first control valve communication port 106 via the valve control passage 220 and the first control valve communication passage 112. The rear chamber port 218 is connected to the rear chamber port 104 via the rear chamber passage 111.

バルブ201は、中空の円筒体であり、前方から後方へ向けて順に、中径部202、大径部203および小径部204を有する。円筒内部の中空通路222は高圧経路を形成している。バルブ201には、小径部204の略中央の外周面にピストン後室102を高圧と低圧に切り替えるための排油溝205が円環状に設けられている。
バルブ201は、中径部202と小径部204の受圧面積差により常時後方へと付勢されており、バルブ制御ポート216に高圧油が供給されると、大径部203の後側段付面208の受圧面積が加算されて前方へと移動するようになっている。
The valve 201 is a hollow cylindrical body, and has a medium diameter portion 202, a large diameter portion 203, and a small diameter portion 204 in order from the front to the rear. A hollow passage 222 inside the cylinder forms a high pressure path. The valve 201 is provided with an annular oil drain groove 205 on the outer circumferential surface of the small diameter portion 204 at approximately the center thereof for switching the piston rear chamber 102 between high pressure and low pressure.
The valve 201 is always biased rearward due to the pressure receiving area difference between the medium diameter portion 202 and the small diameter portion 204, and when high pressure oil is supplied to the valve control port 216, the rear stepped surface of the large diameter portion 203 The pressure receiving area of 208 is added and it moves forward.

バルブ201が後端位置、すなわち、後端面207が弁室後端面214に当接した場合には、後室ポート218は、排油溝205によって後側低圧ポート217および後側低圧通路221を介して低圧回路109に連通するので、ピストン後室102は低圧接続される。
一方、バルブ201が前端位置、すなわち、前端面206が弁室前端面213に当接した場合には、後室ポート218は後側低圧ポート217との連通が遮断されるとともに、後端面207と弁室後端面214との間隙および中空通路222を介して高圧接続されたバルブ後室212と連通するので、ピストン後室102が高圧接続されるようになっている。
When the valve 201 is at the rear end position, that is, when the rear end surface 207 is in contact with the rear end surface 214 of the valve chamber, the rear chamber port 218 is connected to the rear low pressure port 217 and the rear low pressure passage 221 by the oil drain groove 205. Since the piston rear chamber 102 is connected to the low pressure circuit 109, the piston rear chamber 102 is connected to the low pressure circuit 109.
On the other hand, when the valve 201 is at the front end position, that is, when the front end surface 206 is in contact with the front end surface 213 of the valve chamber, the communication between the rear chamber port 218 and the rear low pressure port 217 is cut off. The piston rear chamber 102 is connected to the valve rear chamber 212 via the gap between the valve chamber rear end surface 214 and the hollow passage 222, which is connected to the valve chamber 212 under high pressure.

第二制御弁300(300')は、シリンダ100上面付近にピストン120や第一制御弁200とは非同軸かつねじれの関係にスプール室302が形成され、このスプール室302に空打防止スプール310とストローク調整スプール320とを選択的に装着することで空打防止モードとストローク調整モードとを切換えるようになっている。
スプール室302には後述する高圧ポート306とストローク調整ポート307が設けられており、高圧ポート306は高圧通路114に接続され、ストローク調整ポート307はバルブ制御通路220に接続されている。
The second control valve 300 (300') has a spool chamber 302 formed near the top surface of the cylinder 100 in a non-coaxial and torsional relationship with the piston 120 and the first control valve 200. By selectively installing the stroke adjustment spool 320 and the stroke adjustment spool 320, it is possible to switch between the dry hitting prevention mode and the stroke adjustment mode.
The spool chamber 302 is provided with a high pressure port 306 and a stroke adjustment port 307, which will be described later.The high pressure port 306 is connected to the high pressure passage 114, and the stroke adjustment port 307 is connected to the valve control passage 220.

図2は図1のXX線断面図の右上四半部であり、第二制御弁300に空打防止スプール310を装着した状態を示している。すなわち、この状態では液圧式打撃装置は空打防止モードで作動する。
図2にはシリンダ100、バックヘッド400およびフロントヘッド401を締結する公知のスルーボルト(図示略)を挿通するためのスルーボルト穴117が表示されている。また、図2は各要素の位置および寸法をある程度正確に表示しているが、これによれば第二制御弁300は実際には図1のようにピストン120と同一断面に配置されていないことが読み取れる。
FIG. 2 is the upper right quarter of the cross-sectional view taken along the XX line in FIG. That is, in this state, the hydraulic impact device operates in the dry-hit prevention mode.
FIG. 2 shows a through bolt hole 117 for inserting a known through bolt (not shown) that fastens the cylinder 100, back head 400, and front head 401. Furthermore, although FIG. 2 shows the positions and dimensions of each element with some accuracy, it shows that the second control valve 300 is not actually arranged in the same cross section as the piston 120 as shown in FIG. can be read.

スプール室302は、上方から下方へ向けて順に、スプール室大径部303、スプール室中径部304およびスプール室小径部305を有する。スプール室302のスプール室大径部303側は、アキュムレータ装着面116に開口し、小径部305側の軸心には第二制御弁連通路113が同軸に接続されている。スプール室大径部303の上端にはプラグ301が羅着され、これにより空打防止スプール310が保持されスプール室302が封止される。 The spool chamber 302 has a spool chamber large diameter section 303, a spool chamber medium diameter section 304, and a spool chamber small diameter section 305 in order from above to below. The spool chamber large diameter section 303 side of the spool chamber 302 opens to the accumulator mounting surface 116, and the second control valve communication passage 113 is coaxially connected to the axis on the small diameter section 305 side. A plug 301 is attached to the upper end of the large diameter portion 303 of the spool chamber, thereby holding the spool 310 to prevent blank firing and sealing the spool chamber 302.

空打防止スプール310は、上方から下方へ向けて順に、スプール中径部311およびスプール小径部312からなる中実の円筒体である。スプール室中径部304とスプール小径部312とが協同して高圧ポート306を形成し、スプール室大径部303とスプール中径部311とが協同してストローク調整ポート307を形成している。空打防止スプール310の下半部には高圧ポート306と第二制御弁連通路113とを接続する連通路313が設けられている。 The dry-shot prevention spool 310 is a solid cylindrical body consisting of a spool medium diameter portion 311 and a spool small diameter portion 312 in order from the top to the bottom. The spool chamber medium diameter section 304 and the spool small diameter section 312 cooperate to form a high pressure port 306, and the spool chamber large diameter section 303 and the spool medium diameter section 311 cooperate to form a stroke adjustment port 307. A communication passage 313 connecting the high pressure port 306 and the second control valve communication passage 113 is provided in the lower half of the dry firing prevention spool 310.

第二制御弁300を備えた液圧式打撃装置を空打防止モードで作動させる場合の動作および作用効果は他案件(例えば特願2019-135559)と同様なので説明は省略する。
ここでは第二制御弁300を取り巻く各種油圧通路の位置関係を整理する。
ピストン120、高圧通路114およびバルブ制御通路220は非同軸かつ互いに略平行に形成されている。第二制御弁300はピストン120、高圧通路114およびバルブ制御通路220とはそれぞれ非同軸、かつ、ねじれの関係に形成されている。
The operation and effects when operating the hydraulic striking device equipped with the second control valve 300 in the dry striking prevention mode are the same as in other projects (for example, Japanese Patent Application No. 2019-135559), so explanations will be omitted.
Here, the positional relationships of various hydraulic passages surrounding the second control valve 300 will be summarized.
The piston 120, the high pressure passage 114, and the valve control passage 220 are formed non-coaxially and substantially parallel to each other. The second control valve 300 is formed in a non-coaxial and twisted relationship with the piston 120, the high pressure passage 114, and the valve control passage 220, respectively.

高圧通路114はシリンダ100の幅方向(図2中の左右方向)の中央に配設されており、これに対して第二制御弁300は軸間距離L1オフセットされて設けられ、バルブ制御通路220は第二制御弁300から軸間距離L2オフセットされて設けられている。
高圧通路114の内径をΦD1、バルブ制御通路220の内径をΦD2、スプール室中径部304の内径をΦd1、およびスプール室大径部303の内径をΦd2とすると、
L1<[ΦD1+Φd1]/2・・・式1
L2<[ΦD2+Φd2]/2・・・式2
の関係となっている。
The high pressure passage 114 is disposed at the center of the cylinder 100 in the width direction (the left-right direction in FIG. 2), and the second control valve 300 is offset from this by an interaxial distance L1, and the valve control passage 220 is provided offset from the second control valve 300 by an interaxial distance L2.
Assuming that the inner diameter of the high pressure passage 114 is ΦD1, the inner diameter of the valve control passage 220 is ΦD2, the inner diameter of the spool chamber medium diameter section 304 is Φd1, and the inner diameter of the spool chamber large diameter section 303 is Φd2,
L1<[ΦD1+Φd1]/2...Formula 1
L2<[ΦD2+Φd2]/2...Formula 2
The relationship is

すなわち、高圧通路114の内壁と高圧ポート306の内壁がオーバーラップして直接連通し、同様にバルブ制御通路220の内壁とストローク調整ポート307の内壁がオーバーラップして直接連通している。それぞれのオーバーラップ量は通過流量に応じて適宜決定する、
このように、高圧通路114と高圧ポート306との接続箇所およびバルブ制御通路220とストローク調整ポート307との接続箇所には連通のための接続通路は存在しないので油圧経路の構成は非常に簡素でかつ最短距離となっている。また図2によれば、第二制御弁連通路113はスプール室302と同軸に設けられ、かつ、極めて短い距離で第二制御弁連通ポート105と接続されていることが見て取れる。
That is, the inner wall of the high pressure passage 114 and the inner wall of the high pressure port 306 overlap and communicate directly, and similarly, the inner wall of the valve control passage 220 and the inner wall of the stroke adjustment port 307 overlap and communicate directly. The amount of overlap for each is determined appropriately according to the passing flow rate.
In this way, since there is no connection passage for communication between the connection point between the high pressure passage 114 and the high pressure port 306 and the connection point between the valve control passage 220 and the stroke adjustment port 307, the configuration of the hydraulic path is very simple. And it is the shortest distance. Further, according to FIG. 2, it can be seen that the second control valve communication passage 113 is provided coaxially with the spool chamber 302, and is connected to the second control valve communication port 105 over a very short distance.

したがって、第二制御弁300を取り巻く各種油圧通路は、その位置関係によって非常に簡素、かつ、最短距離で連通していることから、本発明の液圧式打撃装置は第二制御弁3000が作動する局面において圧損が少なく油圧効率が良好で応答性に優れている。
ちなみに、従来の液圧式打撃装置において、バルブ制御室616の内径をΦD616、スプール室702の内径をΦd702とすると以下の関係が成立する。
L>[ΦD616+Φd702]/2・・・式3
Therefore, the various hydraulic passages surrounding the second control valve 300 are very simple and communicate with each other at the shortest distance depending on their positional relationships, so that in the hydraulic impact device of the present invention, the second control valve 3000 operates. It has low pressure loss, good hydraulic efficiency, and excellent responsiveness in situations.
Incidentally, in the conventional hydraulic impact device, if the inner diameter of the valve control chamber 616 is ΦD616 and the inner diameter of the spool chamber 702 is Φd702, the following relationship holds true.
L>[ΦD616+Φd702]/2...Formula 3

次に、第二制御弁300とアキュムレータ130との関係について考察する。
図1に示す通り、アキュムレータ130と第二制御弁300の軸間距離は、前室通路110と第二制御弁連通路113との軸間距離と同じであり非常に近接している。
さらに、前室通路110と高圧通路114との結節点100aは図2の紙面奥側で、かつ、高圧ポート306の直側方であることが読み取れる。
したがって、高圧通路114~高圧ポート306~連通路113~第二制御弁連通ポート105に至る空打防止機構を構成する油圧経路と、アキュムレータ130~前室通路110~結節点100aとで構成する油圧経路は最短距離で接続されており、これら油圧経路内はアキュムレータ130による圧油の緩衝作用が充分発揮されるので空打防止モードでの液圧式打撃装置の作動が安定する。
Next, the relationship between the second control valve 300 and the accumulator 130 will be considered.
As shown in FIG. 1, the distance between the axes of the accumulator 130 and the second control valve 300 is the same as the distance between the axes of the front chamber passage 110 and the second control valve communication passage 113, and they are very close to each other.
Furthermore, it can be seen that the node 100a between the front chamber passage 110 and the high pressure passage 114 is on the back side of the paper in FIG. 2 and directly to the side of the high pressure port 306.
Therefore, the hydraulic path that constitutes the dry firing prevention mechanism from the high pressure passage 114 to the high pressure port 306 to the communication passage 113 to the second control valve communication port 105, and the hydraulic pressure that constitutes the accumulator 130 to the front chamber passage 110 to the node 100a. The paths are connected by the shortest distance, and the buffering effect of the pressure oil by the accumulator 130 is sufficiently exerted in these hydraulic paths, so that the operation of the hydraulic striking device in the dry striking prevention mode is stabilized.

第二制御弁300のスプール室302の上方はアキュムレータ装着面116に開口しているところ、スプール室302に空打防止スプール310を装着した後はプラグ301によってスプール室302は封止され、さらには、液圧式打撃装置の使用時にはアキュムレータ装着面116にアキュムレータ130が装着されるので、スプール室302は外気とは2重に遮断された状態となるので異物等の侵入のおそれはない。
ここで、本発明と従来技術とを改めて対比すると、本実施形態の第二制御弁300が、ピストン120の軸心からオフセットして設けられている点は従来技術と共通するものの、本実施形態では、第二制御弁300が略軸心付近に配設されているのに対し、従来技術は、図5に示すように、第二制御弁700は、第一制御弁600の側方に配設されている。
The upper part of the spool chamber 302 of the second control valve 300 is open to the accumulator mounting surface 116, and after the dry firing prevention spool 310 is installed in the spool chamber 302, the spool chamber 302 is sealed by the plug 301. Since the accumulator 130 is mounted on the accumulator mounting surface 116 when the hydraulic impact device is used, the spool chamber 302 is doubly isolated from the outside air, so there is no fear of foreign matter entering.
Here, comparing the present invention and the prior art again, although the second control valve 300 of the present embodiment is provided offset from the axis of the piston 120 in common with the prior art, the present embodiment In this case, the second control valve 300 is disposed approximately near the axis, whereas in the prior art, the second control valve 700 is disposed on the side of the first control valve 600, as shown in FIG. It is set up.

したがって、本発明と従来技術とのレイアウトは、オフセット量が大きく異なり油圧経路の長短は差が歴然となるので、圧損に大きく影響することは明白である。さらに、本実施形態の第二制御弁300のレイアウトは、2つの油圧機器間を、無駄な連通手段を経ずに接続するものとなっているのに対して、従来技術の第二制御弁700は、バイパスされた経路内に配設されているので、この点においても両者の圧損の差が大きいことは明白である。 Therefore, it is clear that the layouts of the present invention and the prior art have a large offset amount and a significant difference in the length of the hydraulic path, which greatly affects the pressure loss. Furthermore, the layout of the second control valve 300 of the present embodiment connects two hydraulic devices without using unnecessary communication means, whereas the second control valve 700 of the prior art is disposed in the bypassed path, so it is clear that the difference in pressure drop between the two is large in this respect as well.

図3は図1のXX線断面図の右上四半部であり、第二制御弁300'にストローク調整スプール320を装着した状態を示している。すなわち、この状態では液圧式打撃装置はストローク調整モードで作動する。図3の右側の図がロングストローク、左側の図がショートストロークに設定されている。
図3の基本的な構成は図2と共通しているので差異点のみを説明する。
第二制御弁300'にはストローク調整スプール320が装着されている。ストローク調整スプール320は、上方から下方へ向けて順に、中径部321および小径部322からなる中実の円筒体である。ストローク調整スプール320の軸心に第一連通路323が設けられ、第一連通路323の上方にはタップ324が設けられ、タップ324の上方には第二連通路325が設けられている。
FIG. 3 is the upper right quarter of the XX-line cross-sectional view of FIG. 1, and shows a state in which the stroke adjustment spool 320 is attached to the second control valve 300'. That is, in this state, the hydraulic impact device operates in the stroke adjustment mode. The diagram on the right side of FIG. 3 is set to a long stroke, and the diagram on the left side is set to a short stroke.
The basic configuration of FIG. 3 is the same as that of FIG. 2, so only the differences will be explained.
A stroke adjustment spool 320 is attached to the second control valve 300'. The stroke adjustment spool 320 is a solid cylindrical body consisting of a medium diameter portion 321 and a small diameter portion 322 in order from the top to the bottom. A first communication passage 323 is provided at the axis of the stroke adjustment spool 320, a tap 324 is provided above the first communication passage 323, and a second communication passage 325 is provided above the tap 324.

スプール室302にストローク調整スプール320を装着すると、第二制御弁連通ポート105から第二制御弁連通路113~第一連通路323~タップ324~第二連通路325~ストローク調整スプールポート307~バルブ制御通路220に至るショートストローク経路は、簡素、かつ、最短距離で連通している。
したがって、本発明の液圧式打撃装置は第二制御弁300'が作動する局面において圧損が少なく油圧効率が良好で応答性に優れている。なお、タップ324にプラグ326を装着するとショートストローク経路は遮断されるので、第二制御弁300'は作動を停止し液圧式打撃装置はロングストロークで作動する。
When the stroke adjustment spool 320 is installed in the spool chamber 302, the second control valve communication port 105 is connected to the second control valve communication passage 113 - the first communication passage 323 - the tap 324 - the second communication passage 325 - the stroke adjustment spool port 307 - the valve. The short stroke path leading to the control passage 220 is simple and communicates over the shortest distance.
Therefore, the hydraulic impact device of the present invention has less pressure loss, good hydraulic efficiency, and excellent responsiveness when the second control valve 300' operates. Note that when the plug 326 is attached to the tap 324, the short stroke path is cut off, so the second control valve 300' stops operating and the hydraulic impact device operates with a long stroke.

なお、本発明に係る液圧式打撃装置は上記お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なことは勿論である。
例えば、第二制御弁300'のストローク調整スプール320を、連通路を備えたショートストローク専用スプールと連通路を備えないロングストローク専用スプールとで構成し、この2つのスプールの差替えでストロークを切換えても良い。
また、実施形態の説明の中で用いた同軸、平行、ねじれ等の姿勢・位置関係を表す文言は多少の誤差を許容することは勿論であり、例えば、高圧通路114は、結節点110a~前室ポート103の距離を短縮するために前傾(図1中、左前下がり)して構成することも可能である。
It should be noted that the hydraulic impact device according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the stroke adjustment spool 320 of the second control valve 300' is configured with a short stroke spool with a communication path and a long stroke spool without a communication path, and the stroke can be changed by replacing these two spools. Also good.
In addition, it goes without saying that the words used in the description of the embodiments expressing postures and positional relationships such as coaxial, parallel, twisted, etc. allow for some errors; for example, the high pressure passage 114 is In order to shorten the distance of the chamber port 103, it is also possible to configure the chamber port 103 by tilting it forward (downward to the left in FIG. 1).

100(500) シリンダ
101(501) ピストン前室
102(502) ピストン後室
103(503) 前室ポート
104(504) 後室ポート
105(505) 第二制御弁連通ポート
106(506) 第一制御弁連通ポート
107(507) 低圧ポート
108(508) 高圧回路
109(509) 低圧回路
110(510) 前室通路
110a 結節点
111(511) 後室通路
112(512) 第一制御弁連通路
113(513) 第二制御弁連通路
114(514) 高圧通路
115(515) 低圧通路
116 アキュムレータ装着面
117 スルーボルト穴
120(520) ピストン
121(521) 前側大径部
122(522) 後側大径部
123(523) 中径部
124(524) 小径部
125(525) 円環溝
130 アキュムレータ
200(600) 第一制御弁
201(601) バルブ
202 中径部
203 大径部
204 小径部
205(605) 排油溝(排油孔)
206 前端面
207(607) 後端面(給油孔)
208 段付面
209(609) バルブ室
210(610) バルブ前室(バルブ規制室)
211 バルブ主室
212 バルブ後室
213 バルブ室前端面
214 バルブ室後端面
215 前側低圧ポート
216(616) バルブ制御ポート(バルブ制御室)
217 後側低圧ポート
218 後室ポート
219 前側低圧通路
220(620) バルブ制御通路
221 後側低圧通路
222 中空通路
300、300´(700、700') 第二制御弁
301(701) プラグ
302(702) スプール室
303 スプール室大径部
304 スプール室中径部
305 スプール室小径部
306 高圧ポート
307 ストローク調整ポート
310(710) 空打防止スプール
311 中径部
312 小径部
313 連通路
320(720) ストローク調整スプール
321 中径部
322 小径部
323 第一連通路
324 タップ
325 第二連通路
326 プラグ
400 バックヘッド
401 フロントヘッド
402 ロッド
630 バルブプラグ
640 バルブハウジング
703 スリーブ
704 パイロットポート
L1、L2(L) 軸間距離
ΦD1、ΦD2 通路径
Φd1、Φd2 スプール室内径
CL 軸線
F 推力
G ガス
P ポンプ
T タンク
100 (500) Cylinder 101 (501) Piston front chamber 102 (502) Piston rear chamber 103 (503) Front chamber port 104 (504) Rear chamber port 105 (505) Second control valve communication port 106 (506) First control Valve communication port 107 (507) Low pressure port 108 (508) High pressure circuit 109 (509) Low pressure circuit 110 (510) Front chamber passage 110a Node point 111 (511) Rear chamber passage 112 (512) First control valve communication passage 113 ( 513) Second control valve communication passage 114 (514) High pressure passage 115 (515) Low pressure passage 116 Accumulator mounting surface 117 Through bolt hole 120 (520) Piston 121 (521) Front large diameter section 122 (522) Rear large diameter section 123 (523) Medium diameter section 124 (524) Small diameter section 125 (525) Annular groove 130 Accumulator 200 (600) First control valve 201 (601) Valve 202 Medium diameter section 203 Large diameter section 204 Small diameter section 205 (605) Oil drain groove (oil drain hole)
206 Front end surface 207 (607) Rear end surface (oil supply hole)
208 Stepped surface 209 (609) Valve chamber 210 (610) Valve front chamber (valve regulation chamber)
211 Valve main chamber 212 Valve rear chamber 213 Valve chamber front end surface 214 Valve chamber rear end surface 215 Front low pressure port 216 (616) Valve control port (valve control chamber)
217 Rear low pressure port 218 Rear chamber port 219 Front low pressure passage 220 (620) Valve control passage 221 Rear low pressure passage 222 Hollow passage 300, 300' (700, 700') Second control valve 301 (701) Plug 302 (702) ) Spool chamber 303 Spool chamber large diameter section 304 Spool chamber medium diameter section 305 Spool chamber small diameter section 306 High pressure port 307 Stroke adjustment port 310 (710) Drop-shot prevention spool 311 Medium diameter section 312 Small diameter section 313 Communication passage 320 (720) Stroke Adjustment spool 321 Medium diameter section 322 Small diameter section 323 First communication passage 324 Tap 325 Second communication passage 326 Plug 400 Back head 401 Front head 402 Rod 630 Valve plug 640 Valve housing 703 Sleeve 704 Pilot ports L1, L2 (L) Between shafts Distance ΦD1, ΦD2 Passage diameter Φd1, Φd2 Spool interior diameter CL Axis F Thrust G Gas P Pump T Tank

Claims (3)

シリンダと、該シリンダの内部に前後進可能に摺嵌されたピストンと、該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軸方向の前後に離隔配置されたピストン前室およびピストン後室と、前記ピストンのストロークをロングストロークとショートストロークとの間で調整するストローク調整機構と、前記ピストンが打撃位置を超えて所定距離前進したときに前記ピストン後室を高圧回路に接続して前記ピストンの作動を停止させる空打防止機構と、前記ピストンの前後進動作を制御する第一制御弁と、前記ストローク調整機構および前記空打防止機構のいずれか一方のモードを選択する第二制御弁と、を備える液圧式打撃装置であって、
前記第一制御弁は、前記シリンダに前記ピストンの軸線とは非同軸にかつ互いに略平行に自身のバルブ室が設けられるとともに、前記バルブ室には、前記ピストンの前後進制御に必要な動作を得るために、少なくとも、前記高圧回路に連通する高圧通路と自身のバルブ制御ポートに連通するバルブ制御通路とがそれぞれ接続され、
前記第二制御弁は、前記シリンダに前記第一制御弁よりも前方の位置にかつ自身のスプール室の軸線が前記第一制御弁のバルブ室の軸線とはねじれの位置に前記スプール室が設けられるとともに、前記スプール室には、前記モードの選択に必要な動作を得るために、前記高圧通路、前記バルブ制御通路および第二制御弁連通路がそれぞれ接続され、
前記シリンダには、前記ピストン前室と前記ピストン後室との間に前方から後方に向けて、前室ポート、第二制御弁連通ポート、第一制御弁連通ポートおよび低圧ポートがこの順に設けられるとともに、前記前室ポートが前室通路を介して前記高圧通路に連通され、前記第二制御弁連通ポートが前記第二制御弁連通路を介して前記第二制御弁のバルブ室に連通され、前記第一制御弁連通ポートが、第一制御弁連通路を介して前記バルブ制御通路に連通され、
前記バルブ制御通路および前記高圧通路は、前記ピストンの軸線と非同軸にかつ互いに略平行に設けられるとともに、前記前室通路および前記第一制御弁連通路は、前記ピストンの軸線と略直交する方向にかつ互いに略平行に設けられており、
前記第二制御弁のスプール室は、前記前室通路と前記第一制御弁連通路との間の位置であってそれぞれの通路と略平行に設けられるとともに、前記バルブ制御通路と前記高圧通路との間の領域を含む位置であってそれぞれの通路とねじれの位置に設けられ、さらに、前記第二制御弁連通路が、当該スプール室の軸線と略同軸上の位置に設けられていることを特徴とする液圧式打撃装置。
a cylinder; a piston slidably fitted into the cylinder so as to be movable back and forth; and a piston front defined between an outer circumferential surface of the piston and an inner circumferential surface of the cylinder and spaced apart from each other in the axial direction. a stroke adjustment mechanism that adjusts the stroke of the piston between a long stroke and a short stroke; and a stroke adjustment mechanism that connects the piston rear chamber to a high pressure circuit when the piston advances a predetermined distance beyond a striking position. A dry firing prevention mechanism that is connected to stop the operation of the piston, a first control valve that controls forward and backward movement of the piston, and a mode of one of the stroke adjustment mechanism and the dry firing prevention mechanism is selected. A hydraulic striking device comprising a second control valve,
The first control valve has its own valve chamber provided in the cylinder non-coaxially with the axis of the piston and substantially parallel to each other, and the valve chamber has an operation necessary for controlling the forward and backward movement of the piston. at least a high pressure passage communicating with the high pressure circuit and a valve control passage communicating with its own valve control port,
The second control valve has a spool chamber provided in the cylinder at a position forward of the first control valve and at a position where the axis of the second control valve is twisted with respect to the axis of the valve chamber of the first control valve. and the high pressure passage, the valve control passage, and the second control valve communication passage are respectively connected to the spool chamber in order to obtain the operation necessary for selecting the mode,
The cylinder is provided with a front chamber port, a second control valve communication port, a first control valve communication port, and a low pressure port in this order from the front to the rear between the piston front chamber and the piston rear chamber. and the front chamber port communicates with the high pressure passage via the front chamber passage, and the second control valve communication port communicates with the valve chamber of the second control valve via the second control valve communication passage, the first control valve communication port communicates with the valve control passage via a first control valve communication passage;
The valve control passage and the high pressure passage are provided non-coaxially with the axis of the piston and substantially parallel to each other, and the front chamber passage and the first control valve communication passage are provided in a direction substantially orthogonal to the axis of the piston. and are provided approximately parallel to each other,
The spool chamber of the second control valve is located between the front chamber passage and the first control valve communication passage, and is provided approximately parallel to each passage, and is located between the valve control passage and the high pressure passage. The second control valve communication passage is provided at a position including a region between the two and twisted with each passage, and further, the second control valve communication passage is provided at a position substantially coaxial with the axis of the spool chamber. Features a hydraulic striking device.
前記前室通路は、前記高圧通路との結節点を超えて延長して形成され、その延長線上の位置にて当該前室通路に連通するようにアキュムレータが設けられている請求項1に記載の液圧式打撃装置。 The front chamber passage is formed to extend beyond a node with the high pressure passage, and an accumulator is provided so as to communicate with the front chamber passage at a position on the extension line. Hydraulic striking device. 前記第二制御弁のスプール室の一端は、前記アキュムレータの装着面に、前記アキュムレータが装着された状態で覆われる位置に開口している請求項2に記載の液圧式打撃装置。 3. The hydraulic striking device according to claim 2, wherein one end of the spool chamber of the second control valve opens at a position where the mounting surface of the accumulator is covered with the accumulator mounted thereon.
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