JPH0516990B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、さく岩機やブレーカ等の液圧式打
撃装置の切換弁機構に関し、特に、ピストンとは
別個にバルブフランジを設け、バルブプラグを嵌
着して、このバルブフランジとバルブプラグとの
間に円筒状の切換弁を摺嵌する弁室を形成し、切
換弁を常時一方に付勢する弁規制液室とピストン
の往復動で開閉される制御ポートに連通して切換
弁を移動させる弁制御液室とで切換弁の制御を行
うことにより、切換弁の小形軽量化を図り、打撃
装置の効率を向上させるものである。

〔従来の技術〕

従来、さく岩機やブレーカ等には、シリンダ内
に前後に小径部を有するピストンを摺嵌して前部
液圧室と後部液圧室とを形成し、後部液圧室に円
筒状の切換弁をピストンと同心状に摺嵌し、この
切換弁の前後方向への移動によつて後部液圧室の
液圧を高圧と低圧とに切り換えてピストンを往復
動させる打撃装置や、シリンダにバルブプラグを
嵌着して、バルブプラグ外周とシリンダ内周との
間に円筒状の切換弁をピストンと同心状に摺嵌す
る弁室を形成し、前部液圧室及び後部液圧室から
弁室へ、ピストンの往復動に伴つて開閉される弁
切換用の液圧通路を設けて切換弁を移動させピス
トンの往復動を制御する打撃機構が用いられてい
る。

ところが、このように切換弁をピストンと同心
状に設ける打撃機構は、さく岩機やブレーカ等が
大形化し、ピストンが大径になると切換弁の径も
大きくなり質量が増加する。切換弁の質量の増加
により慣性が大になると切り換えの応答性が低下
し打撃効率の向上を阻害する。

そこで、切換弁の大径化をさけるためには、ピ
ストンと別個にスプール弁を設けた打撃装置が使
用されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような切換弁別置形の打撃
機構では、中実のスプール弁を使用する場合、液
圧通路が複雑で錯綜し、かつ弁内の通路流路が狭
く大量の圧液を短時間で切り換えることができな
い。流路断面積を大きくしようとすればスプール
の大径化をまねき質量が増加し応答性を低下させ
る。

中実のスプールに代え中空のスプールを使用す
る場合も、流路の高圧、低圧の切り換えにより法
線方向の荷重変動を生ずるため、強度上肉薄とす
ることができず、大幅な軽量化は困難であり、バ
ルブ応答特性の変更を行うためのバルブ切換受圧
面積の変更、即ちバルブ端面の径の変更も困難で
あつた。

この発明は、切換弁別置形の打撃装置における
かかる問題を解決するものである。

而して、この発明は、液圧通路構成を簡略化す
ると共に、切換弁を肉薄、軽量化して応答性を向
上させることにより、高い効率の得られる液圧式
打撃装置の切換弁機構を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明では、前後に小径部を有するピストン
をシリンダ内に摺嵌して前部液圧室と後部液圧室
とを形成し、切換弁で一方の液圧室の液圧を高圧
と低圧とに切り換えてピストンを往復動させる液
圧式打撃装置において、シリンダ外に中空のバル
ブフランジを設け、このバルブフランジ内にバル
ブプラグを嵌着してバルブプラグ外周とバルブフ
ランジ内周との間に円筒状の切換弁を摺嵌する弁
室を形成し、前記切換弁を常時一方に付勢する弁
規制液室と、ピストンの往復動によつて開閉され
る制御ポートに連通して切換弁を移動させる弁制
御液室とを設けると共に、切換弁の移動によつて
高圧回路と低圧回路とに切換連通されて前記一方
の液圧室の給排液を行う給排液通路をバルブプラ
グ内に設けている。

〔作用〕

この液圧式打撃装置の切換機構は、シリンダ内
の一方の液圧室の液圧を、ピストンと別個に設け
た切換弁で高圧と低圧とに切り換えてピストンを
往復動させる。切換弁の切り換えは、弁制御液室
と連通する制御ポートをピストンの往復動で開閉
することにより、弁規制液室で一方に付勢されて
いる切換弁を移動させて行われ、高圧回路と低圧
回路とを給排液通路を介して液圧室に連通させ
る。ここではピストンが大径であつても、切換弁
は大径ではなく、また、法線方向の荷重変動がバ
ルブプラグで指示されるため、肉薄で軽量化され
ていて、応答性に優れ、迅速な切り換えが行われ
る。

〔実施例〕

以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明
する。

第１図はこの発明の一実施例である液圧式打撃
機構の構成を示す縦断面図であり、シリンダ１内
にはピストン２が前後方向へ往復動可能に摺嵌さ
れ、シリンダ１の後部にピストンプラグ１２が嵌
着されている。ここで、第１図イはピストン２が
前進した状態を、第１図ロはピストン２が後退し
た状態を夫々示している。ピストン２は、大径部
２ａ、前方小径部２ｂ、後方小径部２ｃを有し、
この径の相違により前部液圧室３と後部液圧室４
とを形成している。後方小径部２ｃは、前方小径
部２ｂより更に径が小さく、従つて、ピストン２
は、後部液圧室４側の受圧面積が前部液圧室３側
に受圧面積より大である。前部液圧室３は、高圧
回路６によつて液圧源（図示せず）と接続されて
いる。

このシリンダ１の後部上方には、中空のバルブ
フランジ７が立設されており、このバルブフラン
ジ７内にバルブプラグ８が嵌着されている。

バルブプラグ８は、下方の外径を小さくして、
その外周とバルブフランジ７の内周との間に、円
筒状の切換弁５を摺嵌する弁室１７を形成してい
る。第２図は、弁室１７の部分拡大断面図であ
る。弁室１７の外側には、上部に低圧ポート１
４、その下方に高圧ポート１３、弁制御ポート
０、低圧ポート２２が順に設けられており、高圧
ポート１３は高圧回路６により液圧源（図示せ
ず）と接続され、低圧ポート１４，２２は低圧回
路１０によりタンク（図示せず）に接続され、弁
制御ポート２０は弁制御通路２６によりシリンダ
１の前部に設けられた制御ポート２８，３６に接
続されている。

弁室１７の内側には、給排液室１８が設けられ
ており、バルブプラグ８内には、この給排液室１
８を後部液圧室４と常時連通させる給排液通路２
４が設けられている。

切換弁５の外周は、後方が大径になるよう段付
とし、この段部に弁規制液室２５が形成されてお
り、また、切換弁５の内周は、前方が小径となる
ように段付とし、この段部に弁制御液室２３が形
成されている。弁制御液室２３側の受圧面積は弁
規制液室２５側の受圧面積より大きい。切換弁５
には、下進位置で高圧ポート１３を給排液室１８
へ、上進位置で低圧ポート１４を給排液室１８へ
と切り換えて連通させる給排液切換孔１９が穿設
されており、また、弁制御ポート２０と弁制御液
室２３とを連通させる弁制御孔２７が穿設されて
いる。弁規制液室２５は常時高圧ポート１３に連
通している。

シリンダ１には前述の如く、制御ポート２８，
３６が設けられ、更にその後方に低圧回路１０を
介してタンクに接続される排液ポート３２が設け
られている。第１の制御ポート２８は、ピストン
２の前後進によつて開閉される。ピストン２の大
径部２ａには、ピストン２の前進位置で第２の制
御ポート３６と排液ポート３２とを連通させる溝
３３が設けられている。２１は高圧用アキユーム
レータ、１５は低圧用アキユームレータである。

次に動作を説明する。

切換弁５が下方にある状態では、高圧ポート１
３と給排液室１８とが給排液切換孔１９を介して
連通しているので、後部液圧室４と前部液圧室３
とは、共に高圧回路６に連通する。このとき、ピ
ストン２の後部液圧室４側の受圧面積は、前部液
圧室３側の受圧面積より大であるから、ピストン
２は前進する。この状態では、第１図ロの如く第
１の制御ポート２８が前部液圧室３側に開かれて
おり、第２の制御ポート３６がピストン２の大径
部２ａで閉じられているので、弁制御通路２６、
弁制御ポート２０を介して前部液圧室３と連通し
ている弁制御液室２３は高圧となつている。従つ
て、弁規制液室２５と弁制御液室２３とは共に高
圧であり、弁制御液室２３側の受圧面積が弁規制
液室２５側の受圧面積より大であるため切換弁５
は下方に保持されている。

ピストン２が前進すると、第１図イの如く、ピ
ストン２の大径部２ａで第１の制御ポート２８が
閉じられ、第２の制御ポート３６が溝３３を介し
て排液ポート３２と連通するので弁制御通路２
６、弁制御液室２３が低圧となる。このとき弁規
制液室２５は高圧のままであるから、切換弁５は
上昇する。切換弁５が上昇すると、給排液切換孔
１９によつて給排液室１８が低圧ポート１４に連
通されるので、後部液圧室４は低圧回路１０に連
通する。

前進したピストン２はロツド（図示せず）を打
撃して前進を停止し、後部液圧室４が低圧となつ
ているため後退を始める。

ピストン２が後退すると、第１の制御ポート２
８が前部液圧室３側に開かれ、第２の制御ポート
３６が大径部２ａで閉じられるため、弁制御通路
２６を介して弁制御液室２３が再び高圧となり切
換弁５が下降する。

切換弁５が下降すると給排液室１８が高圧ポー
ト１３と連通し、後部液圧室４の圧力が上昇し
て、慣性により後退を続けようとするピストン２
は制動を受け、後退の運動エネルギーが高圧液の
形で高圧用アキユムレータ２１に蓄積される。後
退を停止したピストン２は再び前進行程に入り同
様のサイクルが繰り返される。

なお、この実施例では、切換弁は立向きに設け
られているが、横向きに配置することも可能であ
る。

〔発明の効果〕

この発明の液圧式打撃装置の切換弁機構は、上
述の如く構成されているため、構造が簡単で加工
工数が低減される。また、ピストンが大径となつ
ても切換弁を大径とする必要はなく、しかも切換
弁を肉薄としても強度上の問題も生じないため軽
量化が可能で応答性が向上し、高い効率の液圧式
打撃装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一実施例である液圧式打
撃機構の構成を示す縦断面図、第２図は、弁室の
部分拡大断面図である。 図中、１はシリンダ、２はピストン、３は前部
液圧室、４は後部液圧室、５は切換弁、６は高圧
回路、７はバルブフランジ、８はバルブプラグ、
１０は低圧回路、１７は弁室、２３は弁制御液
室、２４は給排液通路、２５は弁規制液室、２
８，３６は制御ポートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 前後に小径部を有するピストンをシリンダ内
   に摺嵌して前部液圧室と後部液圧室とを形成し、
   切換弁で一方の液圧室の液圧を高圧と低圧とに切
   り換えてピストンを往復動させる液圧式打撃装置
   において、シリンダ外に中空のバルブフランジを
   設け、該バルブフランジ内にバルブプラグを嵌着
   してバルブプラグ外周とバルブフランジ内周との
   間に円筒状の切換弁を摺嵌する弁室を形成し、前
   記切換弁を常時一方に付勢する弁規制液室と、ピ
   ストンの往復動によつて開閉される制御ポートに
   連通して切換弁を移動させる弁制御液室とを設け
   ると共に、切換弁の移動によつて高圧回路と低圧
   回路とに切換連通されて前記一方の液圧室の給排
   液を行う給排液通路をバルブプラグ内に設けたこ
   とを特徴とする液圧式打撃装置の切換弁機構。