JPH07214479A - 油圧衝撃工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前室常時加圧・後室交番加圧型の油圧衝撃工
具において、前室内でのキャビテーションの発生を抑制
する。 【構成】 シリンダ２内に前後進退動可能に保持された
ピストン３と、該ピストン外周部とシリンダ内周部との
間に形成された前後の油圧室１１,１２と、前室１１と
油圧ポンプ１５とを常時連通させる前側油圧通路２１
と、後室１２と油圧ポンプまたは油圧タンク１６側とを
油圧切換バルブ１４手段を介して連通させる後側油圧通
路２２とを備え、油圧切換バルブで後室の圧力状態を切
り換えてピストンに前後方向への進退動を繰り返して行
わせることにより、ピストン前方に配置されたチゼル５
に繰り返し衝撃力を付与するようにした油圧ブレーカ１
において、前室内の圧力低下時に該前室にオイルを補給
し、前室での負圧の発生を抑制する負圧抑制機構２６,
２７が設けられていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、所謂、前室常時加圧
・後室交番加圧型の加圧方式を採用した油圧衝撃工具に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、油圧衝撃工具として、シリンダ内
に前後方向へ進退動可能に保持された打撃用のピストン
を油圧で駆動して該ピストンに前後方向への進退動を繰
り返して行わせることにより、ピストン前方に配置され
た作業工具(例えば、所謂チゼル)に繰り返し衝撃力を付
与し、例えば、道路の補修部分のアスファルトの破砕や
採石場での石塊等の破砕など、所定の作業を行わせるよ
うにしたものは一般に良く知られている。また、かかる
油圧衝撃工具において、ピストンの外周部とシリンダの
内周部との間に形成された前後の油圧室と、前側油圧室
(以下、単に前室という)と油圧供給源とを常時連通させ
る前側油圧通路と、後側油圧室(以下、単に後室という)
と上記油圧供給源または油圧排出系とを油圧切換手段を
介して連通させる後側油圧通路とを備え、上記油圧切換
手段で後室の圧力状態を切り換えて上記ピストンに前後
方向への進退動を繰り返して行わせるようにした、所
謂、前室常時加圧・後室交番加圧型のものが知られてい
る。

【０００３】以下、この前室常時加圧・後室交番加圧型
の加圧方式を採用した従来の油圧衝撃工具の構造および
作動の概略について、所謂、油圧ブレーカを例にとって
説明する。図６は、従来例に係る前室常時加圧・後室交
番加圧型の油圧ブレーカの内部構造の一例を示す縦断面
説明図である。この図に示すように、上記油圧ブレーカ
７１は、シリンダ７２内に前後方向へ進退動可能に保持
された打撃用のピストン７３と、該ピストン７３の外周
部と上記シリンダ７２の内周部との間に形成された前後
の油圧室８１,８２と、前室８１(前側油圧室)と油圧ポ
ンプ８５とを常時連通させる前側油圧通路９１と、後室
８２(後側油圧室)と上記油圧ポンプ８５またはオイルタ
ンク８６とを油圧切換バルブ８４を介して連通させる後
側油圧通路９２とを備えている。尚、ピストン７３が上
記前室８１および後室８２から圧力を受ける際における
後室８２側の受圧面積は前室８１側の受圧面積よりも所
定値だけ大きく設定されている。また、上記前室８１と
後室８２との間には、ピストン７３の外周部とシリンダ
７２の内周部との間に形成された中間油圧室８３が設け
られ、該中間油圧室８３には、上記油圧切換バルブ８４
に連通するオイル通路９３と、オイルタンク８６と連通
するオイル通路９４とが接続されている。一方、上記シ
リンダ７２の前側には、作業工具としてのチゼル７５を
保持するフロントヘッド７４が固定される一方、上記シ
リンダ７２の後側には、ピストン前進時の駆動力をアシ
ストするための窒素ガスを密閉したガス室７８を形成す
るバックヘッド７７が固定されている。

【０００４】上記図６は、ピストン７３が前進してチゼ
ル７５の後端部に衝突し、チゼル７５に打撃力を加えた
時点における状態を示しており、この後、ピストン７３
は後退工程に入る。この状態では、上記両オイル通路９
３,９４が中間油圧室８３を介して連通しており、油圧
切換バルブ８４は、例えばスプリング(不図示)の付勢力
により、図において実線矢印で示されたバルブポジショ
ンに保持されている。この時点では、後室８２はオイル
タンク８６側に接続されているので、前室８１側に作用
する高圧の油圧力によってピストン７３は後退する。そ
して、後述するように、ピストン７３が所定位置まで後
退すると、前室８１の高圧がオイル通路９３に導かれ、
油圧切換バルブ８４は、図において破線矢印で示された
バルブポジションに切り換えられる結果、後室８２側に
油圧ポンプ８５からの高圧が導かれ、前室８１側との受
圧面積の相違によってピストン７３が前動させられ、チ
ゼル７５に衝突するまで前進する。上記油圧切換バルブ
８４のバルブポジションの切換タイミングは、ピストン
７３のチゼル７５への衝突直後に完了するように予め設
定されており、従って、ピストン７３は速度を落とすこ
となくチゼルに７５衝突し、その後、再び後退を始める
ようになっている。このようにして、後室８２の圧力状
態を切り換えて打撃用のピストン７３に前後方向への進
退動を繰り返して行わせることにより、ピストン前方に
配置されたチゼル７５に繰り返し衝撃力を付与し、この
チゼル７５に上述のような所定の作業を行わせることが
できるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる油圧
衝撃工具７１において、ピストン７３の打撃力を高めて
チゼル７５の破砕力を向上させるためには、ピストン７
３の打撃速度をより高めることが求められるが、このピ
ストン打撃速度がある程度(例えば１０ m／sec．付近)
以上高くなると、前室８１の内壁部やピストン７５の外
周部にキャビテーションによる侵食被害が発生し、ピス
トン７５のスムースな摺動動作を阻害するとともに、油
圧衝撃工具７１の寿命に悪影響を及ぼすという問題があ
る。すなわち、ピストン７５が高速で前進するとき、前
室８１内のオイルの一部は前側油圧通路９１側へ継続的
に排出されており、ピストン７３がチゼル７５に衝突す
ると該ピストン７３の速度は瞬時に０(零)m／sec．にな
るが、前室８１内のオイルは慣性によって引き続き前側
油圧通路９１側へ流出しようとする。このため、前室８
１内に、圧力が降下して負圧(つまり真空状態)となる部
分が生じ、この部分では気泡が発生する。そして、この
気泡が、その直後に作用する高圧で圧壊されてキャビテ
ーションが生じるものと考えられている。

【０００６】図５は、ピストン打撃速度が１０ m／sec.
の場合について前室８１と後室８２それぞれにおける油
圧波形を示す線図であるが、この図から良く分かるよう
に、高速で前進して来たピストン７３がチゼル７５に衝
突して急停止すると、上記前室８１内では負圧が生じ、
その直後には高圧が発生している。この負圧発生直後の
圧力サージの大きさは、負圧発生時に生じた気泡の量
(分離体積)に関係しており、この気泡が少ない程、上記
圧力サージが小さくなることが知られている。一方、後
室８２側では、ピストン７３がチゼル７５に衝突した直
後には、ピストン７３の急停止に起因して高圧サージが
発生しており、この高圧サージの発生タイミングは、前
室８１側での負圧発生と同タイミングである。

【０００７】上記のキャビテーションが発生すると、そ
の侵食作用によりピストン７３のスムースな摺動動作が
阻害され、また、キャビテーションがピストン７３の摺
動面に生じた場合には、焼き付きによる作動不良の原因
になり得る。更に、このキャビテーションが、前室８１
側(つまりシリンダ７２側)に生じた場合には、その補修
・メインテナンスはかなり大掛かりなものとなる。尚、
前室８１内において発生する上記負圧部分は、前室８１
内でオイルの排出口となる前側油圧通路９１の接続部９
１aからシリンダ７２の内周上で最も離れた領域、つま
り、シリンダ７２の内周上において上記接続部９１aか
ら１８０度対向する領域に生じ易くなる。また、上記前
室８１にチャンバが連通して設けられている場合には、
上記接続部９１aからより離れたチャンバ側に負圧が発
生し易くなる。

【０００８】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
もので、前室常時加圧・後室交番加圧型の加圧方式を採
用した油圧衝撃工具において、前室内でのキャビテーシ
ョンの発生を有効に抑制することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、本願の請求項
１に係る発明は、シリンダ内に前後方向へ進退動可能に
保持された打撃用のピストンと、該ピストンの外周部と
上記シリンダの内周部との間に形成された前後の油圧室
と、前室(前側油圧室)と油圧供給源とを常時連通させる
前側油圧通路と、後室(後側油圧室)と上記油圧供給源ま
たは油圧排出系とを油圧切換手段を介して連通させる後
側油圧通路とを備え、上記油圧切換手段で上記後室の圧
力状態を切り換えて上記ピストンに前後方向への進退動
を繰り返して行わせることにより、該ピストン前方に配
置された作業工具に繰り返し衝撃力を付与するようにし
た油圧衝撃工具において、上記前室内の圧力低下時に該
前室に作動油を補給し、前室での負圧の発生を抑制する
負圧抑制機構が設けられていることを特徴としたもので
ある。

【００１０】また、本願の請求項２に係る発明は、上記
請求項１に係る発明において、上記負圧抑制機構は、上
記後室またはその油圧供給系と上記前室とを連通させる
連通路と、該連通路に介設され、上記前室への作動油の
供給を許容する一方、前室からの作動油の排出を阻止す
る弁機構とで構成されていることを特徴としたものであ
る。

【００１１】更に、本願の請求項３に係る発明は、上記
請求項１に係る発明において、上記負圧抑制機構は、上
記前室に連通する油溜めチャンバで構成されていること
を特徴としたものである。

【００１２】また、更に、本願の請求項４に係る発明
は、上記請求項３に係る発明において、上記油溜めチャ
ンバは所定長さの孔状に形成されていることを特徴とし
たものである。

【００１３】また、更に、本願の請求項５に係る発明
は、上記請求項４に係る発明において、上記油溜めチャ
ンバの端末側に、該チャンバ内の圧力変動を緩和する圧
力変動緩和手段が設けられていることを特徴としたもの
である。

【００１４】また、更に、本願の請求項６に係る発明
は、上記請求項５に係る発明において、上記油溜めチャ
ンバの端末側は栓部材で閉塞されており、上記圧力変動
緩和手段は、上記栓部材の背面側もしくはチャンバ側に
配設された弾性部材で構成されていることを特徴とした
ものである。

【００１５】また、更に、本願の請求項７に係る発明
は、上記請求項４に係る発明において、上記油溜めチャ
ンバの端末側は栓部材で閉塞されており、該栓部材のチ
ャンバ側における略中央部には、所定深さの凹部が設け
られていることを特徴としたものである。

【００１６】また、更に、本願の請求項８に係る発明
は、上記請求項７に係る発明において、上記栓部材の背
面側には弾性部材が配設されていることを特徴としたも
のである。

【００１７】また、更に、本願の請求項９に係る発明
は、上記請求項１〜請求項８のいずれか一に係る発明に
おいて、上記負圧抑制機構は、上記前側油圧通路の前側
油圧室への接続部に対しシリンダ内周上において１８０
度対向する部位に接続されていることを特徴としたもの
である。

【００１８】

【発明の作用および効果】本願の請求項１に係る発明に
よれば、上記負圧抑制機構が設けられているので、ピス
トンが前進後急停止して前室内の圧力が低下した際には
該前室に作動油が補給され、前室での負圧の発生が抑制
される。その結果、ピストンの打撃速度がある程度以上
高い場合でも、前室内におけるキャビテーションの発生
が有効に抑制され、作動不良や寿命の低下を招来するこ
となく、ピストンの打撃力を高めて作業工具の破砕力を
向上させることができるようになる。

【００１９】また、本願の請求項２に係る発明によれ
ば、基本的には、上記請求項１に係る発明と同様の作用
および効果を奏することができる。特に、上記負圧抑制
機構を、具体的には上記連通路と弁機構とで構成したの
で、前室内の圧力低下時には、上記連通路を介して後室
またはその油圧供給系から前室側へ作動油を確実に補給
し、該前室内での負圧発生を抑制することができる。す
なわち、前進して来たピストンが上記作業工具に衝突し
た直後に前室内の圧力が低下した際には、後室側に発生
した高圧サージを前室側に導いて該前室側での負圧の発
生を抑制することができる。また、この連通路には上記
弁機構が介設されているので、前室内の圧力が高い場合
に、該前室から作動油が連通路を介して排出されること
が防止され、ピストンの作動に支障を来すことはない。

【００２０】更に、本願の請求項３に係る発明によれ
ば、基本的には、上記請求項１に係る発明と同様の作用
および効果を奏することができる。特に、その上記負圧
抑制機構を、具体的には前室に連通する油溜めチャンバ
で構成したので、前室内の圧力低下時には、油溜めチャ
ンバ内の作動油を前室側へ補給し、該前室内での負圧発
生を抑制することができる。また、前室と連通する油溜
めチャンバから作動油が補給されることにより、負圧
は、前室内よりも前側油圧通路の前室への接続部からよ
り離れた油溜めチャンバ側に発生し易くなる。この結
果、前室内壁やピストン外周部、特に、ピストンの摺動
面にキャビテーションが発生することをより効果的に抑
制することができる。

【００２１】また、更に、本願の請求項４に係る発明に
よれば、基本的には、上記請求項３に係る発明と同様の
作用および効果を奏することができる。特に、前室に連
通する上記油溜めチャンバを所定長さの孔状に形成した
ので、負圧はこの孔状のチャンバの端末部分に生じ易く
なる。すなわち、キャビテーションが発生し易い部位
を、前室およびピストン外周面からより確実に遠ざける
ことができる。

【００２２】また、更に、本願の請求項５に係る発明に
よれば、基本的には、上記請求項４に係る発明と同様の
作用および効果を奏することができる。しかも、その
上、上記油溜めチャンバの端末側に、上記圧力変動緩和
手段を設けたので、前室側(従ってチャンバ側)の圧力が
低下した後、高圧サージが作用した場合に、この高圧サ
ージによるチャンバ内の圧力変動を緩和することができ
る。この結果、仮に油溜めチャンバの端末側に負圧が発
生したとしても、この負圧によって生じた気泡が、その
後に続く高圧サージにより圧壊されることを抑制し、キ
ャビテーションによる侵食被害を軽減することができ
る。

【００２３】また、更に、本願の請求項６に係る発明に
よれば、基本的には、上記請求項５に係る発明と同様の
作用および効果を奏することができる。特に、上記圧力
変動緩和手段を、具体的には、上記油溜めチャンバの端
末側を閉塞する栓部材の背面側もしくはチャンバ側に配
設された弾性部材で構成したので、該部材の弾性作用に
より、前室側(従ってチャンバ側)の圧力が低下した後、
高圧サージが作用した場合に、この高圧サージによるチ
ャンバ内の圧力変動を効果的に緩和することができる。
また、上記油溜めチャンバの端末側を栓部材で閉塞する
ようにしたので、該チャンバの端末側で仮に負圧が生じ
たとしても、キャビテーションの侵食被害は、油圧衝撃
工具の本体よりも、簡単に交換できる上記栓部材側に発
生し易く、補修が容易となりメインテナンス性が向上す
る。

【００２４】また、更に、本願の請求項７に係る発明に
よれば、基本的には、上記請求項４に係る発明と同様の
効果を奏することができる。特に、上記油溜めチャンバ
の端末側を栓部材で閉塞するようにしたので、該チャン
バの端末側で仮に負圧が生じたとしても、キャビテーシ
ョンの侵食被害は、油圧衝撃工具の本体よりも、簡単に
交換できる上記栓部材側に発生し易く、補修が容易とな
りメインテナンス性が向上する。しかも、その上、上記
栓部材のチャンバ側における略中央部に所定深さの凹部
を設けたので、該凹部の底部が上記前側油圧通路の前室
への接続部から最も離れた部位となり、もし、キャビテ
ーションが生じる場合には、上記凹部の底部で最も生じ
易くなる。すなわち、キャビテーションが生じる場合に
は、より確実に栓部材側で生じることとなり、油圧衝撃
工具の本体側における被害の発生を回避し、より一層メ
インテナンス性を高めることができる。

【００２５】また、更に、本願の請求項８に係る発明に
よれば、基本的には、上記請求項７に係る発明と同様の
効果を奏することができる。しかも、その上、上記栓部
材の背面側に弾性部材を配設したので、該部材の弾性作
用により、前室側(従ってチャンバ側)の圧力が低下した
後、高圧サージが作用した場合に、この高圧サージによ
るチャンバ内の圧力変動を効果的に緩和することができ
る。この結果、仮に油溜めチャンバの端末側に負圧が発
生したとしても、この負圧によって生じた気泡が、その
後に続く高圧サージにより圧壊されることを抑制し、キ
ャビテーションによる侵食被害を軽減することができ
る。

【００２６】また、更に、本願の請求項９に係る発明に
よれば、基本的には、上記請求項１〜請求項８のいずれ
か一に係る発明と同様の効果を奏することができる。し
かも、その上、上記負圧抑制機構は、上記前側油圧通路
の前室への接続部に対しシリンダ内周上において１８０
度対向する部位、つまり、上記接続部から最も離れてい
て最も負圧が発生し易い部位に接続されているので、よ
り一層効果的に負圧の発生を抑制することができる。

【００２７】

【実施例】以下、この発明の実施例を、所謂、油圧ブレ
ーカに適用した場合について、添付図面を参照しながら
詳細に説明する。図１は、本実施例に係る前室常時加圧
・後室交番加圧型の加圧方式を採用した油圧ブレーカの
内部構造の一例を示す縦断面説明図である。この図に示
すように、上記油圧ブレーカ１は、シリンダ２内に前後
方向へ進退動可能に保持された打撃用のピストン３と、
該ピストン３の外周部と上記シリンダ２の内周部との間
に形成された前後の油圧室１１,１２と、前室１１(前側
油圧室)と油圧ポンプ１５とを常時連通させる前側油圧
通路２１と、後室１２(後側油圧室)と上記油圧ポンプ１
５またはオイルタンク１６とを油圧切換バルブ１４を介
して連通させる後側油圧通路２２とを備えている。尚、
ピストン３が上記前室１１および後室１２から圧力を受
ける際における上記後室１２側の受圧面積Ａrは前室１
１側の受圧面積Ａfよりも所定値だけ大きく(Ａr＞Ａf)
設定されている。

【００２８】また、上記前室１１と後室１２との間に
は、ピストン３の外周部とシリンダ２の内周部とで形成
された中間油圧室１３が設けられ、該中間油圧室１３に
は上記油圧切換バルブ１４に連通するオイル通路２３
と、オイルタンク１６と連通するオイル通路２４とが接
続されている。更に、上記シリンダ２の前側には、チゼ
ル５をピストン３と同軸でかつスライド自在に保持する
フロントヘッド４が固定されている。該フロントヘッド
４の内周部には、上記チゼル５の脱落を防止する抜け止
めピン６が取り付けられ、該抜け止めピン６は、チゼル
５の外周部に形成された長手方向の溝部５aに係合して
いる。一方、シリンダ２の後側には、ピストン３の前進
動の駆動力をアシストして打撃速度を高めるために、よ
り好ましくは、窒素ガスを密閉したガス室８を形成する
バックヘッド７が固定されている。該バックヘッド７の
前端部とシリンダ２の後部との間には、ピストン３の後
部をガイドするガイドスリーブ９が配設され、該ガイド
スリーブ９の内周部および外周部には、上記ガス室８と
シリンダ２の内周部およびピストン３の外周部との間を
気密にシールするシール部材が装着されている。

【００２９】上記図１は、ピストン３が前進してチゼル
５の後端部に衝突し、チゼル５に打撃力を加えた時点に
おける状態を示しており、この後、ピストン３は後退工
程に入る。この状態では、上記両オイル通路２３,２４
が中間油圧室１３を介して連通しており、油圧切換バル
ブ１４は、例えばスプリング(不図示)の付勢力により、
図において実線矢印で示されたバルブポジションに保持
されている。尚、油圧切換バルブ１４において作用させ
る上記付勢力を、スプリングの代わりに油圧切換バルブ
１４の内部に設けた油圧回路(所謂パイロット回路)で生
じさせるようにしても良い。上記油圧切換バルブ１４
は、従来から良く知られているものと同じものであるの
で、その具体的な構造についての図示および説明は省略
する。この時点では、後室１２はオイルタンク１６側に
接続されているので、前室１１側に作用する高圧の油圧
力によってピストン３は後退する。つまり、前室１１側
に作用する油圧力(Ｐ・Ａf)が、ガス室８内のガス圧Ｆに
打ち勝ってピストン３が後退する。

【００３０】そして、このピストン３が所定位置まで、
つまり、ピストン３の前側大径部３aの前端が中間油圧
室１３の外周部の前端よりも後方に達するまで後退する
と、前室１１の高圧がオイル通路２３に導かれ、油圧切
換バルブ１４は、図１において破線矢印で示されたバル
ブポジションに切り換えられる。この結果、後室１２側
に油圧ポンプ１５からの高圧が導かれ、前室１１側との
受圧面積の相違によってピストン３が前動させられ、チ
ゼル５に衝突するまで前進する。つまり、ピストン３は
{Ｆ＋Ｐ・(Ａr−Ａf)}の力で前進し始める。尚、このピ
ストン３の前進中には、前室１１内のオイルの一部は前
側油圧通路２１側に継続的に排出される。

【００３１】また、このピストン３の前進時、ピストン
３がチゼル５に衝突する直前に上記両オイル通路２３,
２４が中間油圧室１３を介して連通してオイル通路２３
内の圧力が低下する。そして、衝突直後に油圧切換バル
ブ１４のバルブポジションの切換が完了するように予め
設定されており、従って、ピストン３は速度を落とすこ
となくチゼル５に衝突し、その後、再び後退を始めるよ
うになっている。このようにして、上記後室１２の圧力
状態を切り換えて打撃用のピストン３に前後方向への進
退動を繰り返して行わせることにより、ピストン前方に
配置されたチゼル５に繰り返し衝撃力を付与し、例え
ば、道路の補修部分のアスファルトの破砕や採石場での
岩塊の破砕など、所定の作業を行わせることができるの
である。

【００３２】以上の構成およびピストン３の作動は、前
述の従来例に係る油圧ブレーカ７１(図６参照)と同一の
ものである。本実施例では、上述の構成に加えて、上記
ピストン３が高速で前進した後、その先端部がチゼル５
の後端部に衝突して急停止した際に、前室１１内で負圧
が発生してキャビテーションを引き起こすことを抑制す
るために、前室１１内の圧力低下時に該前室１１に作動
油(オイル)を補給し、前室１１での負圧の発生を抑制す
る負圧抑制機構が設けられている。すなわち、具体的に
は、上記前室１１と後室１２との間には、両室１１,１
２を連通させる連通路２６が設けられており、該連通路
２６には、後室１２から前室１１側へのオイルの流入を
許容する一方、その逆、つまり前室１１から後室１２側
へのオイルの流出を阻止する弁機構としての逆止弁２７
が介設されている。尚、前室１１と後室１２とを連通さ
せる代わりに、前室１１と後室１２の油圧供給系として
の後側油圧通路２２とを直接に連通させても良い。

【００３３】また、本実施例では、より好ましくは、上
記連通路２６は、前室１１側において、シリンダ２の内
周上で上記前側油圧通路２１の前室１１への接続部２１
aから最も離れた部位、つまり、シリンダ２の内周上で
上記接続部２１aに対して１８０度対向する部位に接続
されている。

【００３４】以上の構成において、前進して来たピスト
ン３がチゼル５に衝突して急停止した場合、ピストン３
の前進に伴ってその一部が継続的に前側油圧通路２１内
に排出されていた前室１１内のオイルは、衝突直後も慣
性によって引き続き上記前側油圧通路２１側へ流出しよ
うとするので、前室１１内の圧力が降下するが、このと
き、図５の線図で示したように、前室１１内の圧力降下
と同じタイミングで後室１２側に発生した高圧サージ
が、上記連通路２６を介して前室１１側に導かれ、これ
により該前室１１側での負圧の発生が有効に抑制され
る。また、上記連通路２６には上記逆止弁２７が介設さ
れているので、前室１１内の圧力が高い場合に、該前室
１１からオイルが連通路２６を介して排出されることが
防止され、ピストン３の作動に支障を来すことはない。

【００３５】以上、説明したように、本実施例によれ
ば、前室１１内の圧力低下時に該前室１１にオイルを補
給し、前室１１での負圧の発生を抑制する負圧抑制機構
が設けられているので、ピストン３が前進後急停止して
前室１１内の圧力が低下した際には該前室１１にオイル
が補給され、前室１１での負圧の発生が抑制される。

【００３６】特に、上記負圧抑制機構を、具体的には上
記連通路２６と逆止弁２７とで構成したので、前室１１
内の圧力低下時には、上記連通路２６を介して後室１２
から前室１１側へオイルを確実に補給し、該前室１１内
での負圧発生を抑制することができる。すなわち、前進
して来たピストン３がチゼル５に衝突した直後に前室１
１内の圧力が低下した際には、後室１２側に発生した高
圧サージを前室１１側に導いて該前室１１側での負圧の
発生を効果的に抑制することができる。その結果、ピス
トン３の打撃速度がある程度以上高い場合でも、前室１
１内におけるキャビテーションの発生が有効に抑制さ
れ、作動不良や寿命の低下を招来することなく、ピスト
ン３の打撃力を高めてチゼル５の破砕力を向上させるこ
とができるようになるのである。

【００３７】また、上記連通路２６は、前側油圧通路２
１の前室１１への接続部２１aに対しシリンダ２の内周
上において１８０度対向する部位、つまり、上記接続部
２１aから最も離れていて最も負圧が発生し易い部位に
接続されているので、より一層効果的に負圧の発生を抑
制することができる。

【００３８】尚、上記実施例(以下、これを第１実施例
という)は、前室１１での負圧の発生を抑制する負圧抑
制機構として上記連通路２６と逆止弁２７とを設けたも
のであったが、この代わりに、上記前室１１に連通する
油溜めチャンバを設けて負圧抑制機構を構成することが
できる。以下、本発明の第２実施例について説明する。
尚、以下の説明において、第１実施例におけるものと同
じものには同一の符号を付し、それ以上の説明は省略す
る。

【００３９】図２に示すように、本実施例に係る油圧ブ
レーカ３１では、前室１１に連通する油溜めチャンバと
して、シリンダ３２の半径方向に穿設されて前室１１に
一端が開口する縦孔３６aと、該縦孔３６aの他端側に接
続されてシリンダ３２の長手方向に延びる横孔３６bと
で構成される長孔チャンバ３６が設けられている。上記
横孔３６bの他端側はシリンダ３２の後端側に開口して
おり、該開口部には、栓部材として例えば鋼製のプラグ
３７が固定されている。つまり、長孔チャンバ３６の端
末側は上記プラグ３７で閉塞されている。そして、上記
長孔チャンバ３６内にはオイルが満たされている。ま
た、本実施例では、より好ましくは、上記長孔チャンバ
３６の縦孔３６aは、前室１１側において、シリンダ３
２の内周上で上記前側油圧通路２１の前室１１への接続
部２１aから最も離れた部位、つまり、シリンダ３２の
内周上で上記接続部２１aに対して１８０度対向する部
位に開口している。

【００４０】以上のように、シリンダ３２内に、上記前
室１１に連通する油溜めチャンバとしての長孔チャンバ
３６を設けることにより、前室１１内の圧力低下時に
は、長孔チャンバ３６内のオイルを前室１１側へ補給
し、該前室１１内での負圧発生を抑制することができ
る。また、前室１１と連通する長孔チャンバ３６からオ
イルが補給されることにより、負圧は、前室１１内より
も前側油圧通路２１の前室１１への接続部２１aからよ
り離れた長孔チャンバ３６側に発生し易くなる。この結
果、前室１１の内壁やピストン３の外周部、特に、ピス
トン３の摺動面にキャビテーションが発生することをよ
り効果的に抑制することができるのである。

【００４１】特に、前室１１に連通する油溜めチャンバ
３６を所定長さの孔状に形成したので、負圧はこの孔状
のチャンバ３６の端末部分に生じ易くなり、キャビテー
ションが発生し易い部位を、前室１１およびピストン３
の外周面からより確実に遠ざけることができる。

【００４２】また、上記長孔チャンバ３６の端末側をプ
ラグ３７で閉塞するようにしたので、該チャンバ３６の
端末側で仮に負圧が生じたとしても、キャビテーション
の侵食被害は、油圧ブレーカ３１の本体(シリンダ３２)
よりも、簡単に交換できる上記プラグ３７側に発生し易
く、補修が容易となりメインテナンス性が向上する。
尚、上記プラグ３７を鋼製とし、このプラグ３７に単独
で熱処理あるいは表面処理等を施して耐キャビテーショ
ン性を高めることにより、メインテナンス期間の延長を
図ることもできる。

【００４３】更に、上記長孔チャンバ３６は、前側油圧
通路２１の前室１１への接続部２１aに対しシリンダ２
の内周上において１８０度対向する部位、つまり、上記
接続部２１aから最も離れていて最も負圧が発生し易い
部位に接続されているので、より一層効果的に負圧の発
生を抑制することができる。

【００４４】図３は、第２実施例の変形例を示してい
る。この変形例では、シリンダ４２に設けられた長孔チ
ャンバ４６の端末側に、該チャンバ４６内の圧力変動を
緩和する圧力変動緩和手段として、プラグ４７の背面側
に、例えばウレタンゴムでなる弾性部材４８が配設され
ている。尚、プラグ４７の外周部には、長孔チャンバ４
６の内周部との間をシールするシール部材４９が装着さ
れている。この場合、プラグ４７は、長孔チャンバ４６
内の圧力変動による弾性部材４８の弾性変形に対応して
チャンバ４６の長手方向に変位することができるよう
に、該長孔チャンバ４６内に装着されている。尚、上記
弾性部材４８としては、上記ウレタンゴムに限らず、一
定以上の機械的特性を備えた他のゴム材料、あるいはあ
る程度以上の弾性を有する樹脂材料などの他の材料、更
には、コイルバネや皿バネ等のスプリング部材などを用
いることができる。

【００４５】かかる圧力変動緩和手段(弾性部材４８)を
長孔チャンバ４６の端末側に設けることにより、前室１
１側(従って長孔チャンバ４６側)の圧力が低下した後、
高圧サージが作用した場合に、この高圧サージによるチ
ャンバ４６内の圧力変動を緩和することができる。この
結果、仮に長孔チャンバ４６の端末側に負圧が発生した
としても、この負圧によって生じた気泡が、その後に続
く高圧サージにより圧壊されることを抑制し、キャビテ
ーションによる侵食被害を軽減することができる。

【００４６】特に、上記圧力変動緩和手段を、具体的に
は、上記長孔チャンバ４６の端末側を閉塞するプラグ４
７の背面側に配設された弾性部材４８で構成したので、
該部材の弾性作用により、前室１１側(従ってチャンバ
４６側)の圧力が低下した後、高圧サージが作用した場
合に、この高圧サージによるチャンバ４６内の圧力変動
を効果的に緩和することができる。

【００４７】尚、上記圧力変動緩和手段としての弾性部
材をプラグのチャンバ側に設けてもよい。この場合に
は、プラグは長孔チャンバの端末部に例えばネジ結合等
によって固定される。

【００４８】図４は、第２実施例の他の変形例を示して
いる。この変形例では、シリンダ５２に設けられた長孔
チャンバ５６の端末側を閉塞するプラグ５７には、チャ
ンバ側における略中央部に所定深さの凹部５７aが設け
られている。

【００４９】このように、上記プラグ５７のチャンバ側
における略中央部に凹部５７aを設けることにより、該
凹部５７aの底部が上記前側油圧通路２１の前室１１へ
の接続部２１aから最も離れた部位となり、もし、キャ
ビテーションが生じる場合には、上記プラグ凹部５７a
の底部で最も生じ易くなる。すなわち、キャビテーショ
ンが生じる場合には、より確実にプラグ５７側で生じる
こととなり、油圧ブレーカの本体(シリンダ５２)側にお
ける被害の発生を回避し、より一層メインテナンス性を
高めることができる。

【００５０】尚、上記のように、チャンバ側の略中央部
に凹部を設けたプラグの背面側に、図３に示されたよう
な、チャンバ内の圧力変動を緩和する圧力変動緩和手段
としての弾性部材を配設することにより、メインテナン
ス性の向上と、キャビテーションの発生自体の抑制とを
同時に図ることができる。

【００５１】上記各実施例およびその変形例では、いず
れも、長孔チャンバ３６,４６,５６の端末側はプラグ３
７,４７,５７でそれぞれ閉塞されていたが、例えば、シ
リンダ２,３２,４２,５２を鋳造で形成する場合などに
は、チャンバ自体を閉塞された長孔状に形成することが
できる。あるいは、袋状に形成することもできる。これ
らの場合にはプラグは不要である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例に係る油圧ブレーカの内
部構造を示す縦断面説明図である。

【図２】 本発明の第２実施例に係る油圧ブレーカの内
部構造を示す縦断面説明図である。

【図３】 第２実施例の変形例を示す長孔チャンバ端末
側の縦断面説明図である。

【図４】 第２実施例の他の変形例を示す長孔チャンバ
端末側の縦断面説明図である。

【図５】 ピストン作動時における前室および後室内の
油圧波形を示す線図である。

【図６】 従来例に係る油圧ブレーカの内部構造の一例
を示す縦断面説明図である。

【符号の説明】

１,３１…油圧ブレーカ(油圧衝撃工具) ２,３２,４２,５２…シリンダ ３…ピストン ５…チゼル(作業工具) １１…前室(前側油圧室) １２…後室(後側油圧室） １４…油圧切換バルブ（油圧切換手段) １５…油圧ポンプ(油圧供給源) １６…オイルタンク(油圧排出系) ２１…前側油圧通路 ２１a…前側油圧通路の前室への接続部 ２２…後側油圧通路 ２６…連通路 ２７…逆止弁 ３６,４６,５６…長孔チャンバ(油溜めチャンバ) ３７,４７,５７…プラグ(栓部材) ４８…弾性部材

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内に前後方向へ進退動可能に保
   持された打撃用のピストンと、該ピストンの外周部と上
   記シリンダの内周部との間に形成された前後の油圧室
   と、前側油圧室と油圧供給源とを常時連通させる前側油
   圧通路と、後側油圧室と上記油圧供給源または油圧排出
   系とを油圧切換手段を介して連通させる後側油圧通路と
   を備え、上記油圧切換手段で上記後側油圧室の圧力状態
   を切り換えて上記ピストンに前後方向への進退動を繰り
   返して行わせることにより、該ピストン前方に配置され
   た作業工具に繰り返し衝撃力を付与するようにした油圧
   衝撃工具において、 上記前側油圧室内の圧力低下時に該前側油圧室に作動油
   を補給し、前側油圧室での負圧の発生を抑制する負圧抑
   制機構が設けられていることを特徴とする油圧衝撃工
   具。
2. 【請求項２】 上記負圧抑制機構は、上記後側油圧室ま
   たはその油圧供給系と上記前側油圧室とを連通させる連
   通路と、該連通路に介設され、前側油圧室への作動油の
   供給を許容する一方、前側油圧室からの作動油の排出を
   阻止する弁機構とで構成されていることを特徴とする請
   求項１記載の油圧衝撃工具。
3. 【請求項３】 上記負圧抑制機構は、上記前側油圧室に
   連通する油溜めチャンバで構成されていることを特徴と
   する請求項１記載の油圧衝撃工具。
4. 【請求項４】 上記油溜めチャンバは所定長さの孔状に
   形成されていることを特徴とする請求項３記載の油圧衝
   撃工具。
5. 【請求項５】 上記油溜めチャンバの端末側に、該チャ
   ンバ内の圧力変動を緩和する圧力変動緩和手段が設けら
   れていることを特徴とする請求項４記載の油圧衝撃工
   具。
6. 【請求項６】 上記油溜めチャンバの端末側は栓部材で
   閉塞されており、上記圧力変動緩和手段は、上記栓部材
   の背面側もしくはチャンバ側に配設された弾性部材で構
   成されていることを特徴とする請求項５記載の油圧衝撃
   工具。
7. 【請求項７】 上記油溜めチャンバの端末側は栓部材で
   閉塞されており、該栓部材のチャンバ側における略中央
   部には、所定深さの凹部が設けられていることを特徴と
   する請求項４記載の油圧衝撃工具。
8. 【請求項８】 上記栓部材の背面側には弾性部材が配設
   されていることを特徴とする請求項７記載の油圧衝撃工
   具。
9. 【請求項９】 上記負圧抑制機構は、上記前側油圧通路
   の前側油圧室への接続部に対しシリンダ内周上において
   １８０度対向する部位に接続されていることを特徴とす
   る請求項１〜請求項８のいずれか一に記載の油圧衝撃工
   具。