JPS59114323A - 液圧式ハンマ - 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】 本発明は、杭打機等に使用される液圧式ハンマに関する
。

第１図に、従来の液圧式ハンマの一例を示す〇コノ図に
示す従来の液圧式ハンマは、フレーム゛１、これの上半
部側に設置されたシリンダ４、ノ母ツキン８′ン介して
シリンダ４内に嵌挿されたピストン８、これに取り付け
られたピストンロッド９、該ピストンロッド９の下端部
に取り付けられかつフレーム１の下半部側に配置された
重錘１０．抗頭に被嵌されるキャップ１１、該キャップ
１１トフレーム１の下端部間に介装されたクッション１
３、前記ピストン８を作動させる液圧回路、ピストン８
により区画されたシリンダ４の上部室側に接続されたタ
ンク装置かとを備えている。前記シリンダ４の上端部は
フレーム１の天井部１′にピン２を介してクレビス型に
取り付けられ、下端部はフレーム１に装着された台座３
に支持されており、またシリンダ４におけるピストン８
により区画された下部室４ａ側には第１のポート５が設
けられ、上部室４ｂ側には第２．第３のポート６．７が
設けられている。前記液圧回路は、主ポンプ１３、主タ
ンク１４、ノソイロット切換型の主切換弁１５、該主切
換弁用のパイロット圧を切り換える電磁弁１８、主切換
弁１５にｔＪ？イロット圧を送るポン７’１９とを有し
、前記主切換弁１５のＡポートとシリンダ４の第１のポ
ート５とは流路１６で接続され、主切換弁１５のＢポー
トとシリンダ４の第２のデート６とは流路１７で接続さ
れている。前記タンク装置２０は、アキュームレータ２
１、タンク２２お工び逆止弁２３ヲ備え、前記タンク２
２は流路２４′ｆＩ：通じてシリンダ４の第３のポート
７に接続され、また前記タンクｎは流路２５ヲ介して液
圧回路の主タンク１４に連通され、該流路５に前記逆止
弁器が設けられている。

そして、前記従来の液圧式ハンマでは主切換弁１５が第
１図に示す■位置から１位置に切り換えられると、主ポ
ンプ１３→主切換弁１５→流路１６→シリンダ４の第１
のポート５→ンリンダ４の下部室４ａに作動液が圧送さ
れ、その液圧によりピストン８が上昇操作され、該ピス
トン８とピストンロッド９とを通じて重錘１０が予め設
定された位置まで持ち上げられる。

その間、シリンダ４の上部室４ｂ内の作動液は第３のポ
ート７→流路２４を経てタンク装置」のタンク２２とア
キュームレータ２】に一時貯えられる。

前記重錘１０が設定位置に持ち上げられた後、主切換弁
１５が第１図に示す■位置に切り換えられると、シリン
ダ４の下部室４ａ内の作動液が第１のポート５を通じて
逃がされ、その結果ピストン８、ピストンロッド９およ
び重錘１０が一体となって自由落下し、重錘１０により
キャップ１１を通じて杭（図示せず）に打撃力が加えら
れ、杭が打ち込まれる。

その間、シリンダ４の下部室４ａ内の作動液が第１のポ
ート５→流路１６→主切換弁１５→流路１７→第２のポ
ート６を通じてシリンダ４の上部室４ｂに送られる。

また、重錘落下後、シリンダ４の上、下部室４ｂ。

４ａの容積差により、上部室４ｂが負圧になるが、その
際前述のごとくタンク装置別に貯えられている作動液が
アキュームレータ２１→タンク２２→流路Ｕ→第３のポ
ート７を通じてシリンダ４の上部室４ｂに補給される。

しかしながら、前記従来の液圧式ハンマには次のような
欠点がある。

すなわち、シリンダ４の上、下端部にデートが設けられ
かつ構造上、前述のごとくシリンダ４の上、下端部に設
けざるを得ないので、重錘落下時にシリンダ４の下部室
４ａの作動液が上部室４ｂに流れる際の流路抵抗が大き
くなり、重錘１０の落下速度が遅くなる。

一！た、重錘落下時にシ′リンダ４の上部室４ｂの負圧
を、タンク装置別からの作動液の補給によって防止する
ようにしているので、タンク装置２０を必要とし、設備
費が嵩むばかりでなく、故障の原因も多くなり、信頼性
が低下する。

さらに、従来技術の別の例として、最近法のような油圧
ハンマが提案されている。

すなわち、重錘作動用の主シリンダの背部に、補助油圧
室Ｚ設け、主シリンダの下部室と補助油圧室とをパイノ
母スで接続するとともに、ノ９イノ臂スに切換弁を設け
ている。

そして、この従来の油圧ハンマでは重錘落下時に、バイ
ノ４スに設けられた切換弁が開操作され、主シリンダの
下部室の圧油乞、バイパスを通じて補助油圧室に移送さ
せるようにしている。

しかし、この油圧ハンマは主シリンダの下部室から抜い
た圧油を、バイパスを介して補助油圧室に移送するよう
にしているので、流路が長くなり、したがって流路抵抗
が大きく、重錘の落下速度が遅くなる欠点があり、付属
部材が多く、構造が複雑になる欠点がある。

本発明の目的は、前記従来技術の欠点ｔな（し、重錘の
落下速度を早く、シかも構造を単純化でき、故障が少な
く信頼性の高い液圧式ハンマを提供するにある。

本発明の特徴は、上下方向に長いシリンダの内部を、中
心部にピストンロッド挿通孔を有する仕切板により上部
に位置する第１のシリンダ室と下部に位置する第２のシ
リンダ室とに分割し、第１のシリンダ室から仕切板のピ
ストンロッド挿通孔を通しかつ第２のシリンダ室の下部
にわたって１本のピストンロッドを挿通し、該ピストン
ロッドには第１．第２のシリンダ内において第１．第２
のピストンを取り付けかつ下端部に重錘な取り付け、前
記第１のピストンにより区画された第１のシリンダ室の
下部室と第２のピストンにより区画された第２のシリン
ダ室の上部室との容積の増減量を同一に形成し、第１の
シリンダ室の下部室狽１１には作動液用の第１のホート
ラ設け、第２のシリンダ室の上部室側には作動液用の第
２のポートを設けるとともに、重錘の落下時に、第１の
ポートから液圧回路の主切換弁を通りかつ第２のボート
ビ通じて前記第１のシリンダ室の下部室の作動液を第２
のシリンダ室の上部室へ送り込むように構成したところ
にあり、この構成により前記目的を全て達成することが
できたものである。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第２図および第３図は、本発明の一実施例を示すもので
、フレーム３０、上下方向に長いシリンダ３１、該シリ
ンダ３１の内部ケ第１．第２のシリンダ室３２　、３３
に分割する仕切板あ、１本のピストンロッド４４、第１
．第２のシリンダ室３２　、３３の内部においてピスト
ンロッド４４に取り付けらｔ１４第１゜第２のピストン
４５　、４６　、ピストンロッド４４の下端部に取り付
けられた重錘４９、杭（図示せず）の頭部に被嵌される
キャラｆ５０、該キャップ艶のフランジ部とフレーム（
９）の下端部間に取り付けられたクッション５１、前記
ピストンロッド４４ヲ弁して重錘４９ヲ作動させるため
の主切換弁５４ヲ含む液圧回路とｔ備えて構成されてい
る。

前記フレーム（資）は、杭打機に吊り具を介して帛り下
げられるようになっているが、これらの部材は図面では
省略している。

前記シリンダ３１の内部は、仕切板あにより上部に位置
する第１のシリンダ室３２と下部に位置する第２のシリ
ンダ室３３とに分割されている。前記筒１のシリンダ室
３２は、第１のピストン４５により上部室３２ａと下部
室３２ｂとに区画され、下部室３２ｂには仕切板讃の直
上位置に作動液用の第１のポート３６が設けられ、上部
室３２ａの上端部には空気出入用の第３のｄ？　−ト３
８が設けられている。前記第２のシリンダ室３３は、第
２のピストン４６により上部室３３ａと下部室３３ｂと
に区画され、上部室３３ａＫは仕切板３４の直下位置に
作動液用の第２のポート３７が設けられ、下部室３３ｂ
の下端部には空気出入用の第４のポート３９が設けられ
ている。また、シリンダ３１はフレーム３０の上半部側
に配置され、その上、下端部には第１．第２のエンドカ
バー−１０、４１が取り付けられており、第１のエンド
カバー４０側に設けられたビン４２ヲ介し°〔フレーム
Ｉの天井部間′にクレビス型に取り付けられ、下端部は
フレーム（ト）の中間部に装着された台座４３に支持さ
れている。

前記シリンダ３１における第１のシリンダ室３２の下部
室３２ｂと第２のシリンダ室３３の上部室３３ａとは、
容積の増減量が同一に形成されている。

前記仕切板あには、その中心部にピストンロッド挿通孔
３４′が設けられ、該ピストンロッド挿通孔あ′にはピ
ストンロッド４４の周面との間の気密を保持するノ（ツ
キン３５が取り付けられている。

前記ピストンロッド４４は、第１のシリンダ室３２から
仕切板３４に設けられたピストンロッド挿通孔ア′ヲ通
しかつ第２のシリンダ室３３の下部室にわたって嵌挿さ
れ、かつピストンロッド４４の下端部は第２のエンドカ
バー４１から突出されている。

前記第１．第２のピストン４５　、４６の外周には、当
該館１．第２のシリンダ室３２　、３３との間の気密を
保持する）母ツキン４７　、４８が取り付けられている
。

前記重錘４９は、ピストンロッド４４の下端部に取り付
けられ、かつフレームＩの下半部側に配置さ−れている
。

前記液圧回路は、主ポンプ５２、タンク５３、主切換弁
５４、該主切換弁５４ヲ切り換え操作する電磁弁５９、
ノソイロット圧用のポンプ６０とを備えている。

前記主切換弁５４には、４ボート・２位賃φＡＢ接続・
ｉ４イロット圧切換弁が使用されている。そして、前記
主ポンプ５２と主切換弁５４のＰポートとは流路間によ
り接続され、タンク５３と主切換弁５４のＴポートとげ
流路５６により接続され、主切換弁５４のＡ、Ｂポート
とシリンダ３１の第１．第２のシリンダ室３２　、３３
に設けられた作動液用の第１．第２のポー）　３６　、
３７とは流路５７　、５８に工Ｖ各別に接続されている
。前記電磁弁５９には、４ポート・２位置切換弁が使用
され、そのＰポートにパイロット圧用のポンプωに接続
されており、該電磁弁５９が第２崗に示すように、■位
置に切り換えられたときはポンプωから供給される流体
によるパイロット圧により主切換弁５４が１位置に切り
換えられ、ついで電磁弁５９が第３図に示すとと＜、１
位置に切り換えられたときは同ポンプ印から供給される
流体によるパイロット圧により主切換弁５４が■位置に
切り換えられるようになっている。なお、前記電磁弁５
９はタイマ、リレー等で構成された制御回路（図示せず
）に接続され、Ｔ、１１位置に周期的に切り換えられる
ようになっている。

前記実施例の液圧式ハンマは、次のように使用され、作
用する。

すなわち、打ち込むべき杭の頭部にキャッグ関を被嵌し
、杭とハンマとの中心を合致させた後、液圧回路の電磁
弁５９ＹＴ位置に切り換えると、主切換弁５４が第２図
に示すように１位置に切り換えられる。

その結果、主ポンプ５２から吐出された高圧の作動液が
流路５５−主切換弁５４−流路５７→第１のポート３６
を通ってシリンダ３１の第１のシリンダ室３２の下部室
３２ｂに供給され、その液圧にエフ第１のシリンダ室３
２に嵌挿された第１のピストン４５が上昇操作され、該
第１のピストン４５およびピストンロッド４４ヲ介して
重錘４９が予め設定された位置まで持ち上げられる。

その間、シリンダ３１の第２のシリンダ室３３の上部室
３３ａ内の作動液は第２のポート３７→流路露→主切換
弁５４−流路５６を経てタンク５３に戻される。

前記重錘４９が設定位置へ上昇後、電磁弁５９が■位置
に切り換えられ、これにより主切換弁シが■位置に切り
換えられると、第３図に示すごとく、第１のポート３６
と主切換弁５４のＡ、Ｂポートと第２のＪ−）３７間の
回路が連通され、その結果シリンダ３１の第１のシリン
ダ室３２の下部室３２ｂ内の作動液が第１のポート３６
−流路５７−主切換弁シー流路５８→第２のポート３７
に経て第２のシリンダ室３３の上部室３３ａに送り込ま
れるので、ピストンロッド４４と第１．第２のピストン
４．５　、４６と重錘４９とが一体となって自由落下し
、重錘４９によりキャップ５０を通じて杭に打撃力が加
えられ、杭が打ち込まれる。その際、第１のシリンダ室
３２の下部室３２ｂ側の第１のポー）３６と第２のシリ
ンダ室おの上部室３３ａ側の第２のポート３７とが仕切
板３４をはさんで互いは至近位置に設けられており、主
切換弁５４を介して第１．第２両ポー）　３６　、３７
がほとんど最短距離の流路５７．５８で結ばれているの
で、流路抵抗を大幅に減少でき、シタがって重錘５９の
落下速度を早くなし得るので、大きな打撃力を発生させ
ることができる。

また、シリンダ３１における第１のシリンダ室３２の下
部室３２ｂと第２のシリンダ室３３の上部室３３ａの容
積の増減量を同一に形成しているので、重錘４９の落下
時、前記第１のシリンダ室３２の下部室３２ｂ内の作動
液全第２のシリンダ室３３の上部室３３ａへ全くトラブ
ルを起こすことなく一時貯えておくことができる。

前記重錘４９が落下後、電磁弁５９が再び■位置に切り
換えられ、主切換弁５４が１位置に切り換えられるに伴
い、前述の動作が繰り返し行われ、杭が打ち込まれて行
く。

その間、第１のシリンダ室３２の上部室３２ａと第２の
シリンダ室３３の下部室３３ｂとは、それぞれ空気出入
用の第３．第４のポー）３８．３９Ｙ通じて呼吸する。

而して、第１のシリンダ室３２の上部室３２ｍに設けら
れた第３のポート３８を塞ぐことにまり、重錘４９の上
昇時、第１のシリンダ室３２の上部室３２ａ内の空気が
圧縮され、その圧縮空気により、重錘４９ψ の落下時、第１のピストン４５ヲ介して重錘４９に初速
が加えられるので、重錘４９の打撃力を増大させること
が可能である。また、第２のシリンダ室３３の下部室３
３ｂに設けられた第４のポート３９ヲ塞ぐことにより、
重錘４９の上昇時、第２のシリンダ室３３の下部室３３
ｂ内の空気がバキューム状態になり、このバキューム状
態の空気により、重錘４９の落下時、第２のピストン４
６ヲ介して重錘４９に初速が与えられるので、この場合
にも重錘４９の打撃力を増大させることができる。さら
に、前記第３．第４のポー）　３８　、３９の両方を塞
いで重錘４９を作動させれば、前述の作用の相乗効果に
よＶ、ＸＶ一層打撃力を増大させることができる。

なお、前記第３．第４のｙｆ！−）３８．３９にエアフ
ィルターを取り付けてもよく、また第３．第４の！−）
３８．３９に、第１のシリンダ室３２の上部室３２ａと
第２のシリンダ′３３の下部室３３ｂとを一定圧に保つ
ためのチェック弁を取υ付け、空気の出入を拘束するよ
うにしてもよい。

また、前記液圧回路の主切換弁５４は図示のノｅイロッ
ト圧切換弁に限定されるものではない。主切換弁５４及
びポート３６．３７はシリンダ３１の外周に取付けても
よい。

さらに、本発明は杭打機に限らず、打撃力を必要とする
他の機械にも適用することができる。

以上説明した本発明によれば、重錘の落下時に１、シリ
ンダにおける上部に位置する第１のシリンダ室の下部室
内の作動液を、その下部に位置する第２のシリンダ室の
上部室に送り込むようにしているので、前記第１のシリ
ンダ室の下部室と第２のシリンダ室の上部室とＺはとん
ど最短距離で結ぶことができ、したがって流路抵抗を大
幅に減少させることができ、重錘の落下速度を早くする
ことができるので、大きな打撃力を発生させ得る効果が
ある。

また、本発明によればシリンダの第１のシリンダ室の下
部室と第２のシリンダ室の上部室との容積の増減量ン同
一に形成し、重錘の落下時に第１のシリンダ室の下部室
内の作動液ｙＩｌ−第２のシリンダ室の上部室に送り込
み、一時貯えるようにしているので、作動液を一時貯え
ておくためのタンク装置のごとき特別な設備を必要とせ
ず、さらに各部の構造を単純化し得るので、故障を少な
くでき、したがって信頼性ン向上させ得る効果を有する
外、コストダウン７図り得る効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の液圧式ノ１ンマの一例の縦断面図、第２
図および第３図は本発明液圧式ノ１ンマの一実施例７示
すもので、その第２図は重錘を持ち上げた状態の縦断面
図、第３図は重錘を落下させた状態のｇ１断面図である
。 加・・・フレーム、３１・・・シリンダ、３２　、３３
・・・第１゜第２のシリンダ室、３２ａ　、　３２ｂ・
・・第１のシリンダ室の上、下部室、３３ａ　、　３３
ｂ・・・第２のシリンダ室の上、下部室、あ・・・仕切
板、３４′・・・仕切板の中心部に設けられたピストン
ロッド挿通孔、３６．３７・・・作動液用の第１．第２
のポート、４４・・・ピストンロッド、４５　、４６・
・・第１．第２のピストン、４９・・・重錘、５２・・
・液圧回路の主ポンプ、５３・・・同タンク、５４・・
・同主切換弁、５５〜５８・・・流路、５９・・・主切
換弁を切り換える電磁弁。 特許出願人　　日立建機株式会社 代理人弁理士　　秋　　本　　正　　実第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、上下方向に長いシリンダの内部を、中心部５にピス
   トンロッド挿通孔７有する仕切板にエフ上部に位置する
   第１のシリンダ室と下部に位置する第２のシリンダ室と
   に分割し、第１のシリンダ室から仕切板のピストンロッ
   ド挿通孔を通しかつ第２のシリンダ室の下部にわたって
   １本のピストンＨｌロッドを挿通し、該ピストンロッド
   には第１．第２のシリンダ内において第１．第２のピス
   トンを取り付けかつ下端部に重錘Ｚ取り付け、前記第１
   のピストンにより区画された第１のシリンダ室の下部室
   と第２のピストンにより区画された第２の、５シリンダ
   室の上部室との容積の増減量を同一に形成し、第１のシ
   リンダ室の下部室、側には作動液用の第１のホートラ設
   け、第２のシリンダ室の上部室側には作動液用の第２の
   ポートを設けるとともに、重錘の落下時に、第１のポー
   トから液圧回路２ｏの主切換弁を通りかつ第２のポート
   を通じて前記第１のシリンダ室の下部室の作動液を第２
   のシリンダ室の上部室へ送り込むように構成したことを
   特徴とする液圧式ハンマ。 ２、前記第１のポー）Ｙ仕切板の直上付蓋に設け、第２
   のポートを仕切板の直下位置に設けたことン特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の液圧式ハンマ。