JPS5810534B2 - ハンマ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は低騒音で且つ、極めて大きな打撃力を出す油圧
式のパイルハンマーに関スル。

本発明者等は、ディーゼルパイルハンマーノ欠点である
爆発排気、打撃時の騒音及び排油等の公害問題を解決す
るため、先に油の圧縮エネルギを利用した低騒音ハンマ
ーとして特願昭５２−２７０８６号発明（特開昭５３−
１１３１１０号公報参照）を出願した。

これは第１図に示す如く、杭０１の上端に装着されるハ
ンマーにおいてアンビル０２．ラム０３、シリンダー０
４間のラム室０７に、蓄圧器０５内に圧縮された高圧油
をトリガパルプ０６を瞬間的（０，０１ｓｅｃ〜０．０
５ｓｅｃ）に開けて流入させ、ラム０３を打上げこの反
力及びラム落下時のエネルギで杭を打込むものである。

そして油の圧縮性を利用して、ラムを打上げる方式にお
いては、蓄圧器０５の油の圧縮エネルギが有効にラム打
上げ及び杭打込みに利用される必要がある。

なお０８はオーバフローポートである。

そこでこの装置のラム打上機構部分の詳細を第２図に示
すと、第２図に示す様な構造では、ラム室０７の面積が
アンビル０２の断面積と等しくしであるため大きくなり
トリガバルブ０６を通って来た圧縮油の圧力がラム室内
ですぐに下がり（大流量が流れるだめ、トリガバルブ０
６の圧損が犬でここでエネルギを消費する。

）、ラム０３を十分加速して打上げることが出来ない。

このためラム打上げ及び杭の打込みにおける効率が悪い
（１０％台）。

なお効率算式は次の通りである。効率＝（（ラム打上高
さ）×（ラム重量）＋（ラム打上げ時の杭の打込みによ
る仕事量））／（蓄圧器内の圧縮エネルギ） 本発明は前記欠点に対処するもので、ラム又はアンビル
を段付ピストン型にして、ラム打上げ時と落下時とで、
圧油のかかる面積を変えるハンマーに係り、ラム打上げ
及びこの時の杭の打込み（第一打撃）において高い効率
が得られると共に、ラム落下時の杭の打込み（第二打撃
）においても低騒音で必要な打撃力を得ることが出来、
圧縮油のエネルギを最も有効にラム打上げ、杭打込みに
利用し高い効率を得ることができるハンマーを提供する
ことを目的としたものである。

本発明はパイルハンマーのみならず、反力なしで瞬時推
力を得る機械例えばブレーカ、インパクトレンチ等に利
用できるものである。

本発明の実施例を以下図面に従って詳細に説明すると、
第３図（ラム打上げ前の状態を示す。

）において、１は杭であり、本発明に係るハンマーが上
部に装着される。

４がシリンダ、３がシリンダ４内に昇降可能に嵌挿され
たラム、２がシリンダ４内下方に昇降可能に嵌挿された
アンビルである。

アンビル２は杭１に打撃力を伝達するもので、その内部
にラム打上用の打上室１１を内蔵し、またラム３は下端
に突出部１５を形成し段付ピストン型構造とし、突出部
１５はアンビル２の打上室１１内に挿入でき且つ上下方
向に摺動可能な構造である。

５は蓄圧器、６がトリガバルブ、１８が上記蓄圧器５か
ら同トリガバルブ６に延びた油路、１９が同トリガバル
ブ６から前記打上室１１にシリンダ油通路９、アンビル
油通路１０を介して連通した油路、２０が高圧油圧源１
３から蓄圧器１５にチェック弁１６を介し連通した油路
である。

なおトリガバルブ６は蓄圧器５内に圧縮された油圧を瞬
間的に打上室１１内に流入させ、ラム打上後は打上室１
１とタンク２１とを連絡し圧力を抜くだめのものである
。

７はラム室でラム３、突出部１５、アンビル２、シリン
ダ４で形成される油室で、打上げられたラム３が落下す
る時に、この油室に高圧を発生させこの圧力でアンビル
２を介して杭を打込むためである。

８はオーバフローポートで、常時低油圧源１２よりチェ
ック弁１４を通ってポート１７よりラム室７内を低圧油
で充満して、オーバフローした圧油が流れ出るだめのポ
ートである。

この時の低圧は、ラムの自重を持ち上げ、オーバフロー
ポート８より流出できるに必要な圧力である。

次に前記ハンマーの作用を第４図〜第７図の作動図にお
いて説明する。

第４図はラム打上げの準備状態を示すもので、高圧油圧
源１３より圧油が蓄圧器５に供給され、圧縮されている
。

又、ラムは、低圧油圧源１２よりの油がラム室Ｉ内に入
ることによりオーバフローポートの位置まで持ち上げら
れている（オーバフローポートより低圧の油が流出して
いる）。

そして第５図はラム打上げ及び杭の打込み（第一打撃）
の状態を示す。

蓄圧器５内の油が圧縮され、所定の圧力に達すると、ト
リガバルブ６を瞬間的に開は蓄圧器５の圧縮された油を
打上室１１内に導く。

ここで圧縮された油は短時間で、膨張しラム３を打上げ
る。

この時、反力で杭１が打込まれ、打上後、トリガバルブ
６をＣの方に切換えておく。

なお低圧油はポート１７からシリンダ４内に流入しオー
バフローポート８より流出する。

第６図はラム落下及び杭の打込み（第二打撃）の状態を
示す。

ラム３が打上げられた後に自重で落下するが、この時ラ
ム下端の突出部５がタンクと連結した打上室１１に突入
し、しばらくして、密閉となったラム室７が形成される
。

ラム３の落下エネルギにより、ラム室７内には高い衝撃
油圧が発生し、この油圧力でアンビル２に衝撃力を与え
、杭１を打込む。

この時には、低圧油圧源１２よりの油はチェック弁１４
の所でブロックの状態となる。

第７図は杭打込後のラム３を打上開始位置〔オーバフロ
ーポート８〕まで、低圧油で持ち上げ且つ、蓄圧器５に
は高圧油を供給している状態を示す。

蓄圧器５内の圧力が上昇して所定の値になると、第４図
のような状態になり、ラム打上げの準備が整う。

以後第４〜第７図を繰り返すことにより、打上時は打上
室１１に高圧の圧縮油を導き、落下時はラム室７内に衝
撃油圧を発生させ、杭１を所定の深さに打込む。

なお本発明は作動流体として、油を用いだが水、その他
の液体であってもよい。

又、構造的には第３図でハンマーを上、下戻対にし、ラ
ム側に打上室を持たせ、アノビルの上端に突出部を設け
た構造のものも可能である。

以上本発明を実施例について説明したが、本発明はこの
ような実施例に局限されるものではなく、本発明の要旨
に合致した範囲内で種々の設計の改変を施しうるもので
ある。

このように本発明のハンマーによればシリンダと、同シ
リンダ内に昇降可能に嵌挿されたラムと、同シリンダの
下部内に昇降可能に嵌挿されたアノビルと、蓄圧器とよ
りなり、ラムあるいはアンビルの一方にその内部に打上
室を形成し、他方に前記打上室内に突出する突出部を形
成し、前記蓄圧器から打上室に開口した油路と同油路の
途中に開口した排油口とを選択的に開閉するトリガバル
ブを設けたことの如き、ラム下端又はアンビル上端部に
突出部を設けて段付ピストン型にし、ラム打上げ時と落
下時とで蓄圧器トリガバルブを経て打上室に送給される
高圧油のかかる面積が変える構造としたことにより、打
上室が小面積となり、従来のラム打上げ、落下共、同一
の大きな面積のラム室を使用すると、ラム打上と同時に
瞬間的にラム室内の圧力が低下する構造に比較して、ラ
ム打上速度が非常に高く効率が良い。

この結果を第８．９．１０図に示す。

これは、ラム面積が犬のため、これに応じた大流流量が
トリガバルブを通ってラム室内に流入しようとするが、
トリガバルブの圧力損失でもって、圧縮エネルギを消費
するためである。

理論的にはトリガバルブのサイズを非常に大きくすれば
効率は良くなるが、現実的に、瞬間的に開ける巨大のト
リガバルブは不可能である。

よって本発明のような構造にすれば、次の効果が得られ
る。

（１）打上げ時はラムの突出部の小面積部分に圧縮油を
作用させれば第８，９図の如く、高圧を保持でき、ラム
打上げを高速度で行なうことが出来、効率が高い（６０
〜８０％）。

（２）ラム落下特大面積を持った圧力室に衝撃油圧を発
生させるようにすれば、所要の打撃力を得ると同時に、
衝撃油圧を低くおさえることが出来、低騒音となる。

（従来ハンマーのラム室の面積を本発明の突出部の断面
積程度に小さくすると、ラム打上げの効率は良いが、ラ
ム落下時、ラム室に超高圧を発生させ騒音が犬となり、
且つラムに所要の重量をもたせるためには、ラム長さが
非常に長くなるという欠点がある。

（３）効率と打上室の面積の関係は第１０図の様になる
ので、打上げ室の面積を最適に決めれば、杭の打込可能
な第一打撃力と同時に高い効率を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明者等が先に出願（特願昭５２−２７０８
５号）したハンマーの縦断側面図、第２図はそのラム打
上機構の断面図、第３図は本発明に係るハンマーの一実
施例を示すラム打上機構の断面図、第４図は本発明に係
るハンマーの一実施例を示す縦断側面図、第５図は同ハ
ンマーにおいてラムを打上げるときの状態を示す縦断側
面図、第６図は同ハンマーにおいてシリンダ内に超高圧
の衝撃油圧が生じるときの状態を示す縦断側面図、第７
図は同ハンマーにおいて残留油を排出するときの状態を
示す縦断側面図、第８図は本発明と従来ハンマーの時間
−ラム室圧力の関係図、第９図は時間−ラム打上速度関
係図、第１０図は打上室面積−効率関係図である。 １……杭、２……アンビル、３……ラム、４・・・シリ
ンダ、５……蓄圧器、６……トリガパルプ、７……ラム
室、１１……打上室、１５……突出部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シリンダと、同シリンダ内に昇降可能に嵌挿された
   ラムと、同シリンダの下部内に昇降可能に嵌挿されたア
   ンビルと、同シリンダに連通ずる蓄圧器とよりなり、ラ
   ムあるいはアンビルの一方にその内部に打上室を形成し
   、他方に前記打上室内に突出する突出部を形成し、前記
   蓄圧器から打上室に開口した油路と同油路の途中に開口
   した排油口とを選択的に開閉するトリガパルプを設けた
   ことを特徴とするハンマー。