JPH0445301B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は油圧と空気や窒素ガス等のガスの圧
縮により生ずる圧力とによつてピストンに進退運
動を行なわせて、これによりチゼル等の工具を打
撃するようにし、動力源を油圧に求め、この油圧
によるピストンの上昇運動によりガスを圧縮して
その復元力によりピストンを下降させてガスの特
性である作動の迅速性を利用してピストンによる
打撃力を増すことと、ガスの回路を閉回路として
ガスの消費量は回路中からの僅かな漏洩のみとし
て従来の空気動工具のような圧縮機を不用とした
衝撃動工具の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

このような衝撃動工具として特開昭59−124580
号公報に記載されたものはシリンダの大径部の外
周に周溝を設け、シリンダにはこの大径部の周溝
の上昇と下降で切換えられる上下の周溝に通じる
油路を設けて、ピストンの昇降により自動切換弁
を駆動する油路を切換えて自動切換弁の弁体を上
下させるようになつている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の衝撃動工具では自動切換弁
を駆動する油路、すなわち、パイロツト油路の一
部がピストンの大径部に設けた周溝を通過するよ
うになり、換言すれば、ピストン自体が一種のス
プール弁となつている。大径の衝撃動工具ではピ
ストンにより大きな衝撃力を発生させるのである
が、それに耐えるためには一般の油圧機器に用い
る切換弁のスプールと異なり、径が非常に大きく
なり、この部分からの油洩れが非常に大きな問題
となる。

一例をあげると、衝撃力が1000Kg．ｍの液圧衝
撃動工具を設計すれば、ピストン径は200〜250mm
となり、シリンダとの間隙は金属同志の焼付を避
けるために、0.10〜0.15mm必要となるため、油温
が上昇して粘度が低下すると、ポンプから供給さ
れた油は殆んど洩れてしまう。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために、この発明はピ
ストンの大径部の巾を相当広くしてピストンの全
ストロークにおいて、常に大径部に対向している
シリンダの内周面に適宜の液密保持手段を設けた
ものである。

〔作用〕

この発明の衝撃動工具は上記の構成であり、シ
リンダ内の上室と下室内に位置するピストンの大
径部は相当巾が広く、大径部には従来のような周
溝がない。また、ピストンの全ストロークにおい
て、常に大径部に対向しているシリンダの内周面
には複数のラビリンス溝あるいはシール材等の液
密保持手段を設けてあるから、ピストンの全スト
ロークにおいて油洩れが殆んどなくなる。

〔実施例〕

第１図、第２図において、１はシリンダ、２は
その内部に嵌装したピストンで、その中程外周に
大径部３が一体に形成されている。シリンダ１の
内側には大径部３の下部となる下室４を形成し、
大径部３上部に中室５を形成し、ピストン２の上
方の小径部８は上室６内に挿入する。また、シリ
ンダ１の下端にチゼル７を一定の範囲内で摺動し
得るように嵌装して下降してきたピストン２の下
端でチゼル７の上端が打撃されるようにする。

以下自動切換弁Ａの説明は図面において上側を
後部、下側を前部として扱う。

９はシリンダ１の一側に設けた自動切換弁Ａの
弁箱で、その弁箱内の弁室１１に昇降自在の弁体
１０を設け、弁室１１の内周には周溝１２，１
３，１４，１５，１６，１７，１８を後部より順
次設け、弁体１０の外周後部寄りには全周に亘る
突部１９、前部寄りには全周に亘る巾の広い周溝
２０を設ける。従つて弁体１０の後退時は突部１
９により周溝１３，１４間を遮断し、突部１９の
前部の弁体１０の外周により周溝１４，１５間を
遮断し、周溝２０により周溝１６，１７を連通さ
せ、弁体１０の前端部外周により周溝１７，１８
間を遮断する。

また、弁体１０の前進時は周溝２０が周溝１
７，１８を連通させ、弁体の外周が周溝１６，１
７間を遮断し、弁体の突部１９の後部で周溝１
３，１４が連通し、周溝１２，１３間は遮断され
たままの状態にある。

弁体１０の外径は突部１９より後の部分が前の
部分より細くなつているから、突部１９の前面の
面積より後面の面積は大きい。また、弁体１０の
中心部には前後に貫通する連通孔２１を設ける。

２２はシリンダ１の下室４と弁室１１の周溝１
８を通じる油路、２３は中室５と周溝１７を通じ
る油路、２４，２５，２６はシリンダ１の内周に
設けた上中下の周溝で、上部の周溝２４は逆止弁
２８を有する油路２９で周溝１３に通じ、中間の
周溝２５は油路３０で１６に通じ、下部の周溝２
６は油路３１で周溝１３に通じる。

３２は弁箱９に設けた給油口で、周溝１４，１
５，１８と、ダイヤフラム３３を有する蓄圧室３
４とに通じ、排油口３６は周溝１２，１６に通じ
ている。

また、シリンダ１の周溝２６の下方にはピスト
ン２の大径部３に対する複数のラビリンス溝４０
を設けるが、ラビリンス溝以外に他のシール材等
の液密保持手段を設ける場合もある。

なお、図示省略してあるが、上室６には圧縮空
気やガスを封入し上室６内のガスが逃げないよう
に上室６の上部に逆止弁を設け、蓄圧室３４のダ
イヤフラム３３の上部の室にも一定圧力のガスを
封入する。

つぎに、上記第１の実施例の作用を説明すれ
ば、第１図は弁体１０が後退した状態で、給油口
３２からの圧油は周溝１８、油路２２を経て下室
４に流入し、中室５の油は油路２３→周溝１７，
１６と流れて排油口３６から排出されるから、ピ
ストン２は上昇して上室６内のガスを圧縮してい
る。

このピストン２の上昇工程において、ピストン
２の大径部３の上面と周溝２４間に閉じ込められ
た油は逆止弁２８を押し開いて周溝１３内に流入
し、弁体１０の大径部１９の後面に圧力を加え
る。

一方、大径部１９の前面にも給油口３２からの
油圧が加わつているが、突部１９の後面にかかる
押圧力の方が大きいので弁体１０は前進して第２
図の位置となる。

弁体１０が前進すると、給油口３２からの油圧
が周溝１８，１７を経て油路２２，２３にそれぞ
れ流れ、下室４と中室５に加える。

下室４の横断面積は中室５の横断面積より小さ
いので、上記のように両室４，５に同圧の油圧が
加わると、その押圧力の差によつてピストン２は
下降するが、このとき上室６内のガス圧が働くの
でピストン２は急速に下降してチゼル７を打撃す
る。

上記のように、ピストン２が下降して最下位と
なると、大径部３が周溝２６より下となつて周溝
２５，２６が連通するので、排油口３６が周溝１
６、油路３０、周溝２５，２６、油路３１を介し
て弁室１１の周溝１３に通じ、弁体１０の突部１
９の後部に加わつていた油圧を除去するので、弁
体１０は後退し、中室５を油路２３、周溝１６，
１７を介して排油口３６に通じるので、ピストン
２は下室に加わる圧力によつて上昇する。

上記の作用において、ピストン２の大径部３は
常にラビリンス溝４０のような液密保持手段の部
分を摺動して高圧の油が充満する下室４と、ピス
トン上昇時に排油口３６に通じる周溝２５，２６
間の液密を保つている。

第３図、第４図は他の実施例を示すもので、ピ
ストン２の上下運動により作動するリミツト弁４
１を有している。

このリミツト弁４１は下室４と弁室１１の上部
の周溝１３を通じる油路４２の途中に設けたもの
で、ピストン２の大径部３の上部に設けた若干小
径の部分の上部をテーパ面４３としてリミツト弁
４１を作用させるようにし、また、ピストン２が
下限に達したとき、シリンダ１の周溝２５，２６
が連通するようにし、周溝２４および逆止弁２８
を有する油路２９を廃止したこと以外は第１図、
第２図の実施例と同じである。

この実施例の場合、第３図のピストン２の下限
のとき、リミツト弁４１はバネ４４によつて閉鎖
位置にあり、油路４２は遮断され排油口３６は周
溝１７、油路２３を経て中室５に通じ、中室５は
周溝２５，２６に通じている。

一方、給油口３２は周溝１８、油路２２を経て
下室４に通じているから、下室４に加わる油圧に
よりピストン２は上昇する。

また、弁体１０は弁室１１の後端の周溝１３が
排油口３６に通じ、周溝１５が給油口３２に通じ
ているから、後退位置にあるが、ピストン２が上
昇して第４図のようにリミツト弁４１がピストン
２で押し込まれると、油路４２が通じて給油口３
２が周溝１８、油路２２、下室４、油路４２を介
して弁室１１の周溝１３に通じるとともに、周溝
２５，２６がピストン２の大径部３で遮断される
から、弁体１０の突部１９の上下に油圧が加わ
り、押圧力の差によつて弁体１０は第４図のよう
に前進位置に動く。

このため、ピストン２の大径部３の上下に油圧
が加わり、その押圧力の差と上室６のガス圧とに
よりピストン２は下降してチゼル７を打撃する。

この実施例の場合もラビリンス溝４０は常に大
径部３の摺動範囲内にあつて、周溝２６と下室４
間の液密を保つている。

〔効果〕

この発明を実施した衝撃動工具は上記のよう
に、シリンダ内の下室には常に高圧の油圧が動
き、その上部のシリンダ内周の周溝や中室は高圧
の油圧が加わるときと排油口に通じる場合とがあ
り、排油口に通じたときは下室とその上方の周溝
内の圧力差は著しく大となるが、この発明の場
合、常に高圧に保たれている下室と、１行程毎に
排油口に通じる周溝の間にラビリンス溝などの液
密保持手段を設け、この部分はピストンがどの位
置にあつても必ずその大径部が位置しているの
で、油洩れが殆んどなくなる。

従つて流体の圧力を高くし流量を小さくして圧
力損失によるエネルギーの損失を少なくすること
ができるので大型で効率のよい衝撃動工具が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はこの発明の衝撃動工具の第１
の実施例を示す各状態の縦断正面図、第３図、第
４図は同じく第２の実施例の各状態を示す縦断正
面図である。 １……シリンダ、２……ピストン、３……大径
部、４……下室、５……中室、６……上室、７…
…チゼル、１０……弁体、１１……弁室、３２…
…給油口、３６……排油口、４０……ラビリンス
溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 下端にチゼル等の工具を進退自在に取付け、
   内部には下降のとき工具を打撃するピストンを嵌
   装したシリンダに、ピストンの中程外周の大径部
   の下面に油圧を加える下室と、大径部の上方に油
   を収容する中室とを設け、同じくシリンダの上部
   にはピストンの上端にガス圧力を加える上室を設
   け、給油口および排油口を有する自動切換弁に
   は、一方に移動したとき、シリンダ内の下室を給
   油口に通じるとともに、中室を排油口に通じ、他
   方に移動したとき、下室を給油口に通じるととも
   に中室も給油口に通じる弁体を有する弁室を設
   け、さらに、ピストンが下降位置のとき、前記弁
   体を油圧により一方の位置に保持する手段と、ピ
   ストンが上昇位置のとき前記弁体を油圧により他
   方に移動させる手段を設けた衝撃動工具におい
   て、ピストンの大径部の巾を相当広くしてピスト
   ンの全ストロークにおいて、常に大径部に対向し
   ているシリンダの内周面に適宜の液密保持手段を
   設けたことを特徴とする衝撃動工具。