JPH03104570A - 衝撃動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、油圧パワーショベル等の先端に取り付け、
コンクリート構造物の解体、岩石の破砕、岩盤掘削等に
用いる油圧作動の街讐動工具や杭打機などに利用する衝
撃動装置に関するものである．〔従来の技術〕 油圧作動の衝撃動工具は、大きく分けるとアキュムレー
夕方式とガス方式に二分される。

アキュムレー夕方式は、ピストンが上昇する時、アキュ
ムレータに油を蓄積しておいて、打撃行程でそれを放出
してピストンを加速する方式である．ガス方式は、ピス
トンが油圧によって上昇するとき、ピストン上方のガス
を圧縮することによりエネルギーを蓄積し、打撃行程で
は、ガスの膨張するエネルギーを利用してピストンを加
速する方式で特公昭５４−３２１９２号公報にこの方式
が示されている． 第４図は上記公報に記載された公知のガス方式の衝挙動
工具を示すもので、１は下端にチゼルなどの工具２を進
退自在に装着したシリンダである．このシリンダ１内に
は、中間部に大径部３を有し、下降時に該工具２を打撃
するピストン４を嵌装し、シリンダ１の上部には上昇し
たピストン４の上面にガス圧を加えるガスを封入した上
室５を設ける． また、ピストン４の大径部３の上下の小径部とシリンダ
１の内周の間には中室６と下室７を設ける。

８はシリンダ１の側部に設けた弁室で、この弁室内には
中央に連通孔９を有する弁体１０を嵌装してある． 上記弁室８の上下と中室６および下室７の下部とはそれ
ぞれ抽路１４、１６で連通させ、シリンダ１の中間部と
弁室８の中間部も油路１５と同柚路の途中から分岐した
油路で連通させる。

また、弁室８の上部と下部寄りには徘浦口１１と給油口
１２を連通させ、この給油口１２に通しる抽路を弁体１
０を押下するプランジ中１３の後部に連通させる． この公知の衝撃動工具は弁体１０が、第４図のように下
限にあるとき給抽口１２からの油圧が抽路１６を経て下
室７に加わり、中室６が排油口１１に通じているのでピ
ストン４が上昇して上室５内のガスを圧縮する． ピストン４の上昇により大径部３の下端が油路１５より
上になると、給油口１２が弁体１０を押上げる油路に通
じ、油圧の作用で弁体１０が上昇して、下室７が弁体１
０の連通孔９により排油口１１に通しるので、上室５の
ガス圧によりピストン４が下降し、工具２を打撃する作
用を行う．〔発明が解決しようとする課題〕 上記の作用を行う従来の衝撃動工具は、ピストン４の打
撃工程において、前記のように弁体１０が上昇して下室
７を排油口１１に通じているため、ピストン４が工具２
を打撃した直後に激しく反発したとき、下室７の容積の
急激な拡大により下室内の圧力が急激に低下し、作動油
の中に含まれている気泡が急速に威長ずる、いわゆるキ
ャビテーション現象が発生する． つぎに弁体１０が下降して圧柚が下室７に流入し、上室
の圧力が上昇すると、この戒長した気泡が瞬間的に崩壊
して非常に高い圧力と衝撃波を発生する． この現象が一分間に数百回繰り返されるので、衝撃動工
具を長期間使用するとピストン４とシリンダ１の内面に
壊食（エロージョン）が生しる。

この発明の課題は、上記のようなキャビテーシゴン現象
の発生を防止し、ピストン４とシリンダ１の表面に発生
する壊食（エロージョン）を無くして、耐久性を向上せ
しめた４１ｉ　Ｎ動装置を提供することである． 〔課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決するために、この発明は、シリンダ内
に、中間部に大径部を有するピストンを嵌装し、ピスト
ンの大径部の下部におけるシリンダの内周には下室を設
け、油圧あるいは抽圧とガス圧によるピストンの昇降と
、ピストンの昇降に伴う柚圧の切換えにより弁体を昇降
させるようにした装置において、上記中室に下端部が連
通し、底部には上記下室に通じる抽溜部を有する圧力調
整室を設け、この圧力調整室内に圧力調整ピストンをは
めると共に、その下端のプランジャを上記油溜部にはめ
、上記圧力調整室の上端部は俳油路に連通させ、さらに
、圧力調整ピストンの上部には、このピストンより小径
の突部を設けて、この突部を給油路に通じる油圧室内に
昇降自在にはめた衝挙動工具を提供する． また、上記中室に上端が連通し、底部には下室が連通し
た圧力調整室を設け、この圧力調整室に圧力調整ピスト
ンをはめ、この圧力調整ピストンの上部には、このピス
トンより小径の突部を設けて、この突部を前記シリンダ
内のガスを封入した上室に通じる圧力調整用ガス室内に
昇降自在にはめ込んだ衝撃動装置も提供する． 〔作用］ この発明は上記の構成であるから、第ｌの発明では弁体
が下限にあり、ピストンが下降位置にあるとき給油口と
下室が連通し、中室は俳油口に連通ずるからピストンは
上昇し、上室のガスを圧縮する。

また、ピストンが上昇する途中で圧力調整室の下端部に
油圧が流入し、圧力調整ピストンを、油圧室に加わる油
圧に抗して押し上げている．ピストンの上昇途中で弁体
が油圧により上昇して下室が弁体の連通孔により排油口
に通じると、上室のガス圧によりピストンが急激に下降
し、工具を打撃する． 上記のように、ピストンが下降したとき、圧力調整室底
部の抽溜部が排柚口に通じて、油圧室の油圧により圧力
調整ビス１・ンが下降し、その下部のブランジャが油溜
部内の油を下室に流入させるので、ピストン反発による
急激な圧力低下はなく、従って下室内の圧油中の気泡は
成長せずキャビテーシヲンは発生しない． また、第２の発明では、ピストンが上昇ずるさい、下室
の油圧が圧力調整室の下部に流入し、同圧力調整室の上
部が排油口に通じて圧力調整ピストンが圧力調整用ガス
室の圧力に抗して上昇している。

ピストンの上昇途中で弁体が抽圧により上昇して下室が
弁体の連通孔により排油口に通しると、上室のガス圧に
よりピストンが急激に下降し、工具を打撃する． 上記のように、ピストンが下降したとき、圧力調整室の
下部が排油口に通じて、圧力調整用ガス室のガス圧によ
り、圧力調整ピストンが下降し、圧力調整室の下部の油
を下室に流入させるので、ピストン反発による急激な圧
力低下はなく、従って下室内の圧浦中の気泡は成長せず
キャビテーションは発生しない． 〔実施例］ 第１図ないし第２図は第１の実施例を示すもので、シリ
ンダ１や弁機構は第４図の従来例と同じであるが、シリ
ンダ１とは別に圧力調整室２１を設ける。

この調整室２１の底部には小径の油溜部２２を設け、そ
の下端を油路２３により下室７に連通させる． ２４は上記室２１内にはめた圧力調整ピストンで、その
上端と下端に突部２５とブランジ中２６を一体に設ける
． 上記ピストン２４の直径をＤ、突部２５の直径をｄ１、
ブランジ中２６の直径をｄｔとすると、Ｄ＞ｄ．＞ｄ．
の条件で、かつ、（Ｄ”−　ｄ１＞＜　ｄＩｚの条件と
する。

また、ブランジャ２６は前記油溜部２２に摺動自在には
め、突部２５は室２１の上部の貫通孔を液密を保って摺
動自在に貫通し、油圧室２８内に突出させる． また、上記調整室２１の下部と上部に通じる柚路２９、
３０は、それぞれ、中室６の下端と排油口１１に連通さ
せ、油圧室２８は油路３１により給油口１２に連通させ
る． 上記の実施例の場合、ピストン４と弁体１０の作用は第
４図の従来例と同しである． いま、第１図のようにピストン４が下端にあるとき、下
室７は給油口１２に通じているがら、給油口１２からの
油圧は下室７と油溜部２２に流入し、圧力調整室２１の
上下は排油口１１に通じている． 従ってピストン４は上昇し、圧力調整ピストン２４は油
圧室２８から突部２５に加わる油圧により押し下げられ
たままである． ピストン４が上昇して第２図のように大径部３の下端が
浦路１５、１６を連通させる位置となると、浦路２９に
より調整室２１の下部にも油圧が加わるので、ピストン
２４が突部２５の上面に加わる油圧に打ち勝って上昇す
る． 上記のように、油路１５、１６が連通して油圧により弁
体１０が上昇すると、弁体１０の連通孔９により下室７
が俳油口１１に通じ、同時に調整室２１底部の油溜部２
２も俳抽口１１に通しる．従ってピストン４が上室５の
ガス圧により急速に下降して工具２を打窄する． 上記のようにピストン４が下降を始めて工具２を打撃す
るまでの時間は２〜３／１００ｓｅｃであり、圧力調整
ピストン２４の下降速度はピストン４の下降速度より遅
いので、ピストン４が工具２を打撃して反撥した時点で
は圧力調整ピストン２４はまだ下降中であり、従って下
降中のブランジャ２６により油溜部２２の油を下室７に
供給し、下室７内の油圧の急激な低下を防止する． この実施例では圧力調整室２１の上部は油路３０で排油
口１１に連通しているが、中室６の上部に連通させても
よい． 第３図に示す第２の実施例は圧力調整ピストン２４にブ
ランジャを設けず、圧力調整室２１の底部と下室７を油
Ｉ８２３で直接連通ずる．また、突部２５は室２１の上
部の貫通孔を液密を保って摺動自在に貫通し、圧力調整
用ガス室３２内に突出させる． 上記ガス室３２は、その上端を連通路３３により上室５
に連通させる． この実施例では中室６の上部と調整室２１の上部を油路
３４により連通させる． この実施例の場合は第３図のようにピストン４が下端に
あるとき、下室７は給油口１２に通じているから、給油
口１２からの抽圧は下室７と圧力調整室２１の下部に流
入し、同調整室２１の上部は油路３４、中室６などを介
して排油口１１に通じている． 従ってピストン４は上昇し、圧力調整ピストン２４も上
昇して室２１の下部に圧油を流入させる．ピストン４が
上昇して大径部３の下端が油路１５、１６を連通させる
位置となり、油圧により弁体１０が上昇し、下室７が排
油口１１に通じると、ピストン４が上室５のガス圧によ
り急速に下降して工具２を打撃する． 上記のように下室７が排油口１１に通じると同時に油路
２３により調整室２１の下部も下室７を介して徘柚口１
１に通しるので、ガス室３２のガス圧により圧力調整ピ
ストン２４が下降し、調整室２１の下の油が下室７に流
入する． 従って、工具２を打撃してピストン４が反撥した際の下
室７の急激な圧力低下を防止する．なお、以上の各実施
例においては説明を簡略にするために、シリンダ内に直
接ピストンを嵌装した構造を示しているが、この発明に
おけるシリンダとは、直接ピストンを内挿したプッシュ
部と、このプッシュ部を内装するシリンダ部とに分割し
た構造のものを含むこＡ論である． また、上記各実施例は衝撃動工具にこの発明を実施した
ものを示したが衝撃動工具以外の例えば杭打ち機のよう
な下降行程において、対象物に打撃を加えて何等かの仕
事を行う装置に広く利用できる． 〔発明の効果〕 第１の請求項に記載した発明は、前記のようｌこ浦溜部
を有する圧力調整室を設けて、シリンダ内のピストンが
上昇する行程において、圧力調整室内のピストンを押上
げて、油溜部に油を溜めるようにしたから、ピストンが
工具などを打窄して反撥した際に、油圧によって圧力調
整ピストンが押し下げられて柚溜部内の油が下室内に流
入することにより下室の急激な圧力低下を防止する。従
ってキャビテーションの発生を防止する効果がある．ま
た、第２の請求項に記載した発明は、ピストンの上昇時
には圧力調整室の下部に柚を溜め、ピストンが下降して
工具などを打撃して反撥したときはガス圧により圧力調
整ピストンが押し下げられて圧力調整室内下部の油が下
室内に流入することにより、請求項Ｉに記載の発明と同
様に下室の急激な圧力低下によるキャビテーションの発
生を防止する効果がある． 従って、何れの発明においてもピストンやシリンダの損
傷が著しく減少し、衝撃動装置の耐久性を向上させる．

【図面の簡単な説明】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダ内に、中間部に大径部を有するピストン
   を嵌装し、ピストンの大径部の下部におけるシリンダの
   内周には下室を設け、同大径部の上部におけるシリンダ
   の内周には中室を設け、油圧あるいは油圧とガス圧によ
   るピストンの昇降と、ピストンの昇降に伴う油圧の切換
   えにより弁体を昇降させるようにした装置において、上
   記中室に下端部が連通し、底部には上記下室に通じる油
   溜部を有する圧力調整室を設け、この圧力調整室内に圧
   力調整ピストンをはめると共に、その下端のプランジャ
   を上記油溜部にはめ、上記圧力調整室の上端部は排油路
   に連通させ、さらに、圧力調整ピストンの上部には、こ
   のピストンより小径の突部を設けて、この突部を給油路
   に通じる油圧室内に昇降自在にはめ込んだ衝撃動装置。
2. （２）シリンダ内に、中間部に大径部を有するピストン
   を嵌装し、ピストンの大径部の下部におけるシリンダの
   内周には下室を設け、同大径部の上部におけるシリンダ
   の内周には中室を設け、シリンダ上部にはガスを封入し
   た上室を設け、この上室内にピストンの上部を昇降自在
   にはめ込み、油圧とガス圧によるピストンの昇降と、ピ
   ストンの昇降に伴う油圧の切換えにより弁体を昇降させ
   るようにした装置において、上記中室に上端が連通し、
   底部には下室と連通した圧力調整室を設け、この圧力調
   整室に圧力調整ピストンをはめ、この圧力調整ピストン
   の上部には、このピストンより小径の突部を設けて、こ
   の突部を前記シリンダ内のガスを封入した上室に通じる
   圧力調整用ガス室内に昇降自在にはめ込んだ衝撃動装置
   。