JPS597569A - 油圧作動衝撃工具 - 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】 本発明は油圧ブレーカ、クローラドリルなどの油圧作動
衝撃工具に関するものである。

この種の衝撃工具は、工具本体のシリンダ内に設けた打
撃ピストンを油圧によって往復摺動させると共に、打撃
ピストンを往復運動させるシリンダ内の圧油の供給並び
に排出は、ピストンの往復運動に応じて作動する油路開
閉切換バルブによ）制御パ］・される。

従来の衝撃工具において、この切換バルブの上げ方向の
切換がバルブとピストンとにより構成される油室に油を
閉じ込め、油クッションを介してピストンの上昇運動が
そのまま機械的に行なわれ、またバルブの下げ方向の切
換がピストンの移動によって切換えられた油圧の作用に
よって行なわれるので、ノ々ルブの動きとピストンの動
きが機械的に決定されて、ノ々ルブとピストンのタイミ
ングが取りにくく、特に高速打撃時の追従性に難点があ
つ友。従ってこのような衝撃工具は所望の打撃力又は打
撃数を得られなくなるという欠点を有する。

本発明はかかる欠薫を排除し、構造簡単にして作動が確
実であシ、しかも高速打撃に順応し得る油圧作動衝撃工
具を提供せんとＪるものである。

本発明の望ましい実施例を図に基づいて以下吐細に説明
する。

第１図を参照するとほぼ円筒形のシリンダ１は上部に高
圧口２と低圧口３を備え、打撃ピストン４が内部を軸方
向に摺動するための収納部が軸方向に形成されている。

シリンダ１は更にその上部に高圧口２と連通するアキュ
ムレータ５を有し、また打撃室６、中空室６′、シリン
ダ前室７、シリンダ後室８、段部室９がそれぞれ設けら
れる。

シリンダ１内を往復摺動される打撃ピストン４には、前
部中径部１Ｇ、前部大径部１１、段部１λ後部大径部１
３、後部小径部１４が順次形成され、また前部及び後部
大径部１１と１３はそれぞれ同一径に形成される。更に
後部小径部１４の外径は前部中径部１０の外径よ）小さ
く形成され、従つて後部大径部１３上面の後側加圧面１
ｔＳは前部大径部１１下面の前側加圧面１６よりも大き
く形成されている。

前記シリンダ１の前室７には高圧口２からの高圧通路１
７の一端が高圧ポート１８で開口し、またシリンダ１の
後室８には高圧口２からの高圧通路１７の一端が切換ノ
々ルブ２０を介して高圧ポート１９で開口している。シ
リンダ１の後室８には更に低圧口３からの低圧通路２５
の一端が低圧ポート２６で開口し、前記高圧ポート１９
および低圧ポート２６の開口は、前記切換バルブ２０に
よって開閉される。低圧通路２５は、更にピストンの段
部１２によシ形成される段部室９に低圧ポート２７で開
口する。

前記シリンダ１には切換ノ々ルブ２０の７ランジ２１上
方に後室２８とシリンダ後室８を連通するノ々ルプ２０
の後室２８用、ｏイロット通路２９が設　　。

けられ、この通路２９はノ々ルブ後室ポー）３Ｇとシリ
ンダ後室ポート３１を有する。シリンダ１には更に切換
バルブ２０が上昇したとき形成されるノ々ルブ前室３２
（第３図参照）と段部室９とを連通ずる・々シブ前室用
パイロット通路３３が設りられ、この通路３３はバルブ
前室ン＋：゛−）　３４と段部室ポート３５を有する。

切換ノ々ルゾ２ｏはほぼ環状を成しておジ、７ラング部
２１、及び低圧ポート２６と連通ずるパルプポート２２
を有する。切換バルブ後室２８と面する後側加圧面２３
は斜面がら成り、切換ノ々ルブ前室３２と面する前側加
圧面２３′よシも大きく形成されている（第４図参照）
。切換ノ々ルブ２ｏは更に前端面２４を有する。前記ノ
々ルブ後側加圧面はこの前端面２４よりも広く形成され
ている。

シリンダ１の先端にはピストン４にょ９打撃されるタガ
ネ３１がピストン４と同軸線上に設けられる。

次に本発明による油圧作動衝撃工具の作動を説明する。

第１図はピストン４がメガネ３１を杓撃した状態をボす
。このとき切換ノ々ルブ２ｏは下方位置にある。このた
め、高圧ポート１９は−々ルゾ２ｏによシ閉じられて、
シリンダ後室８は高圧口２側との連通を遮断される。又
、低圧ポート２６はノζルプ２０に設けたバルブポート
２２と連通し、シリンダ後室８は低圧側と連通ずる。一
方、シリンダ前室７は常時高圧口２に接合する高圧ポー
ト１８と連通している。このためピストン４は、ピスト
ン前側加圧面１６に作用する高圧によυ、またタガネ３
１を打撃した反動によシタガネ３７を打撃後直ちに上昇
を開始する。なお、ピストン上昇中、ピストンのシリン
ダ後室８の油はポ〜）２２．１を介して低圧側へ排出さ
れる。尚、打撃室６と中空室６′は大気と常に連通して
いるため、ピストン４はシリンダ内を自由に移動できる
。ノ々ルブ前室３２用ノξイロット通路３３のポート３
５はピストンの段部１２を介して低圧ポート２７と連通
ずるためバルブ前側加圧面２３′に低圧側の圧力が作用
する。バルブ後側加圧面２３のシリンダ中空部の内壁上
端に形成した溝状の後室２８（よパイロット通路２９の
シリンダ後室ポート３１および後室２８のポート３６を
介してピストン後側加圧面１５のシリンダ後室的に連通
するためバルブ後側加圧面２ｓにはピストン後側加圧面
１５の後室８の圧力が作用する。バルブ前端面２４はシ
リンダ後室８と常に同圧のためバルブ前端面２４にはバ
ルブ後側加圧面２３と同様、シリンダ後室８の王カが作
用する。シリンダ後室８の圧力は、ピストンの上昇中、
低圧ポート２６またはパルプポート２２の絞）効果によ
）低圧側の圧力よりも若干高くなる。

このため、バルブ後側加圧面２３、前端面２４、前側加
圧面２３′に作用する鉛直方向のカをそれぞれｘ、ｙ、
ｚとするとｘ＞ｙ十ｚとなり、ノ々ルブはバルブ後側加
圧面２３に作用するシリンダ後室の圧力によ少下方（前
方）位置に抑圧保持される。

かようにしてピストン４が第２図に示す位置に移行する
。

ピストン４が上昇し、ノぞイ■ット通路２９のポート３
１が上昇したピスト／の段部１２を介して低圧ポート２
７と連通すると、バルブ後側加圧面２３には低圧側の圧
力が作用する。しかし、このときノセイロット通路３３
の段部室ポート３５がピストン４の前方大径部１１にょ
シ閉じらｉＬるためノｅ−ｆ０ット通路３３は閉鎖さｈ
る。よってノ々ルブ２０は下方（助力位置に保持さり、
る。

ピストンが上昇を開始した第２図と上昇限度を示す第３
図を参照すると、同図において高圧ポート１８が段部室
ポート３５と連通ずると、）々ルプ前側加圧面２３′に
は高圧側の圧力が作用する。このときパイロット通路２
９のポート３１はピストンの段部１２を介して低圧ポー
ト２７と連通しているため、ノ々ルブ後側加圧面２３に
は低圧側の圧力が作用している。このため、前述した鉛
直方向の力はｘ＜ｙ＋ｚと表り、バルブはノ々ルブ前側
加圧面２３′に作用する高圧により上昇を開始する。

なお、ピストン４上昇中、高圧側の油をアキュムレータ
５に蓄える。

次にピストンが降下し始めた状態を示す第３図から下降
限度付近を示す第４図を参照して説明する。

バルブ２０が上昇すると、パルプポート２２と低圧ポー
ト２６との連通が遮断さ名、るため、シリンダ後室８と
低圧側との連通が遮断される。同時に高圧、ｔ？−）１
Ｇがシリンダ後室８に連通し、シリンダ後室８は高圧側
に連通ずる。このため高圧側の油およびアギュムレータ
に蓄えられた油がポー）　１９ｆｆｉ介してシリンダ後
室に流入する。ノξイロット通路２９のポート３１はピ
ストンの段部１２を介して低圧のポート２７に連通して
いるため、バルブ後側加圧面２３には低圧側の圧力が作
用している。パイロット通路３３の、ｆｆ−）３５は為
圧ポート１８と連通しているため、バルブ前側加圧面２
３′には高圧側の圧力が作用している。一方、バルブ前
端面２４にはシリンダ後室Ｂの出力（高圧側の圧力）が
作用している。このため、第１図を参照して説明した鉛
直方向の力はｘ　＜　ｙ　十ｚとなり、バルブはバルブ
前側加圧面２３′および前端面２４に作用する高圧に↓
ル上方（後方）位置に保持さｉＬな。促ってピストン後
側加圧面１５〉ピストン前側加圧面１６でおるため、シ
リンダ後室８が高圧側と連通すると、ピストンは上昇を
停止し、反転して、下降を開始する。

ピストンが下降し、ノ々ルゾ前室用ノぞイロット通路３
３の段部室ボート３５がピストンの段部１２を介して低
圧ポート２７に連通ずると、ノ々ルブ前側加圧面２３′
には低圧側の圧力が作用する。しかじなｌ）・ら、パイ
ロット通路２９のシリンダ後室８のポート３１はピスト
ンの後部大径部１３によって遮断され、パイロット通路
２９は閉鎖される。

また、ノ々ルブ前端面２４には高圧が作用している。

このため、バルブは上方（後方）位置に保持される。

最稜にピストン４が下降してタガネ３７が打撃を開始す
る直前の状態を示す第４図を参照して説明する。

ピストンが下降し、パイロット通路２９のポート３１が
シリンダ後室８に連通ずると１バルブ後側加圧面２３に
は高圧側の圧力が作用する。一方ノξイロット通路３３
のポート３５はピストンの段部１２を介して低圧ポート
２７と連通しているため、／々ルプ前側加圧面２３′に
は低圧側の圧力が作用している。このため、たとえバル
ブ前端面２４にシリンダ後室口内の高圧が作用しても前
述した鉛直方向の力はｘ＞ｙ十ｚとなり、バルブはノ々
ルブ後側加圧面２３に作用する高圧によシ下降する。

バルブが下降すると高圧ポー）１９ｉ、ｌ：閉じられ、
シリンダ後室＄と高圧側との連通が遮断される。

同時に、低圧ポート２６とバルブポート２２が連通し、
シリンダ後室８は低圧側と連通ずる。シリンダ前室１は
高圧ポート１８と常時連通しているため、ピストンはこ
の前側加圧面１６に作用する底圧と、メガネを打撃した
反動によシ再び上昇し、ｉＬ図から第４図の作動サイク
ルを反覆する。

以上詳述したように本発明は、シリンダ内の中空部を＠
線方向に摺動自在な段部を有するピストンと、前記ビス
）７の上部でシリンダ内の中空部内壁を摺動自在な切換
バルブを備え、前記シリンダの中空部をピスト／の段部
を介して前室と後室に分割すると共に、前記シリンダ内
に高圧及び低圧通路を有する油圧作動衝撃工具におい℃
、前記高圧通路を、前記シリンダの前室に開口し、また
７２ンジ部を有する切換バルブの摺動によシ開閉する高
圧ポートを介して後室に、そｉ７ぞれ連通せしめ、且つ
、前記低圧通路を、前室及び後室間に介在するピストン
段部によ多形成される段部室に開口し、また前記摺動自
在の切換・々ルブに穿設したポートを介して後室に、そ
れぞれ連通せしめると共に、前記切換ノ々ルブのフラン
ジ部上方に形成されるノ々ルブ後室とシリンダ後室とを
−の一ノＮイロット通路を介して連通し、且つ、前記切
換バルブの７２ンジ部下方に形成されるノ々ルブ前室と
前記段部室とを他のパイロット通路を介して連通せしめ
、ピストンの後退端付近において、前記−のノ々イロッ
ト通路を段部室を介し低圧通路に連通し、且つ前記他の
パイロット通路を高圧通路に連通せしめると共に、ピス
トンの前進端付近において、前記−のパイロット通路を
高圧通路に連通し、且つ前記他のパイロット通路を段部
室を介して低圧通路に連通するよう設けた極めてコンパ
クトな構成によシ、ピストンとノ々ルブを機械的に連　
−動させることなくシリンダ内に自由に配置し、両者を
油圧により関連動作せしめて確実かつ迅速にパルプを切
換えることができ、また、切換え後ノ々ルブを確実に保
持することができるので、油圧ブレーカあるいはクロー
ラード１リルなどに用いて従来にない確実な高速による
反覆打撃を可能としたものである。

また、前記ピストンの前進端付近において、前記一つの
パイロット通路をシリンダ後室に連通して前記一つのパ
イロット通路を高圧通路に連通せしめるので、シリンダ
後室の油を無駄なくパルプの切換え用として利用するこ
とができ、実用上、経済上の多大の効果を有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

ｉｔ図は本発明による油圧作動衝撃工具の打撃位置を示
す中央縦断面図、第２図ないし第４図はに４１図に示す
工具の後退行程から前進行程に至る各行程の中央縦断面
図をそｊ、それ示す。 １・・・シリンダ　　２・・・高圧口　　３・・・低圧
口４・・・打撃ピストン　　５・・・アキュムレータフ
・・−シリンダ前室　　８・・・シリンダ後室１０・・
・前部中径部　　１１・・・前部大径部１４・・・後部
小径部　１５・・・ピストンの後側加圧面１６・・・ピ
ストンの前側加圧面　　１７・・・高圧通路１８．１９
・・・高圧ポー）　　　２０・・・切換パルプ２１・・
・７ラング部　　２２・−リ々ルブポート２３・・・パ
ルプの後側加圧面 ２３′・−リ々ルブの前側加圧面 ２４・・・ノ々ルブの前端面　　２５・・・低圧通路２
６．２７・・・低圧ポート　２Ｂ・・・ノ々ルブの後室
２９．３３・・・パイロット通路 ３０．３１．３４，３５．３６・・ボート３１・・・タ
ガネ 第１図 ５ 第２図 ワ・・ 第３図 第４図 ５ ワ 手続？巾正書（自発） １、　事件の表示 昭和５７年特許願第１１５３５２号 ２、　発明の名称 油圧作動衝撃工具 ３、　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　　所　　　新潟県西蒲原郡分水町大字大武新田１１
３番地１４、　代　理　人　〒１０５　電話（４３６）
２３９８　（代）５、　補正の対象 図面を下記の通り補正する。 記 （１）第２図及び第４図中、符号 ２３′は、朱書線の通りフラン ジ部２１の下面を指示するもの とする。 （２）第４図中筒号３３が指示す るのは、朱書線が指示する箇所 とする。 （３）第３図より符号３６を削除 し、また符号２３′は、図示の 通りフランジ部２１の下面を指 示するものとする。 以上 第２図 ワ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　シリンダ内の中空部を軸線方向に摺動自在な
   段部を有するピストンと、前記ピストンの土部でシリン
   ダ内の中空部内壁を摺動自在な切換ノ々ルブを備え、前
   記シリンダの中堅部をピストンの段部を介して前室と後
   室に分割すると共に、前記シリンダ内に高圧及び低圧通
   路を有する油圧作動衝撃工具において、 前記高圧通路を、前記シリンダの前室に開口し、また７
   ラン一部を有する切換ノ々ルブの摺動により開閉する高
   圧ポートを介して後室に、それぞれ連通せしめ、且つ、
   前記低圧通路を、前室及び後室間に介在するピストン段
   部によ多形成される段部室に開口し、また前記摺動自在
   の切換バルブに穿設したポートを介して後室に、それぞ
   れ連通せしめると共に、 前記切換／セルツの７ラング部上方に形成されるノ々ル
   ブ後室とシリンダ後室とを−のｔパイロット通路を介し
   て連通し、且つ一前記切換ノ々ルゾの７ラング部下方に
   形成されるバルブ前室と前記段部室とを他のノぞイロッ
   ト通路を介して連通せしめ、ピストンの後退端付近にお
   いて、前記−のパイロット通路を段部室を介し低圧通路
   に連通し、且つ前記他の′パイロット通路を高圧通路に
   連通せしめると共に、ピストンの前進端付近において、
   前記−のパイロット通路を高圧通路に連通し、且つ前記
   他のノξイロット通路を段部室を介して低圧通路に連通
   せしめたことを特徴とする油圧作動衝撃工具。 （２）前記ピストンは外周に順次前部中径部、前部大径
   部、段部、後部大径部及び後部小径部を形成して成る特
   許請求の範囲第１項記載の油圧作動衝撃工具。 （３）前記ピストンの段部室は、前記前部大径部と後部
   大径部が中空部内壁に密接して形成する前記段部の空間
   よ形成る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の油圧作
   動衝撃工具。 （４）　　前記後部大径部の、前記後室側に形成される
   後側加圧面を、前記前部大径部の前記前室側に形成され
   る前側加圧面よシ広く形成して成る特許請求の範囲第２
   項記載Ｏ油圧作動衝撃工具。 （５）　　前記切換ノ々ルブのフランジ部は、該フラン
   ジ部の上面を下面よシ広く形成して成る特許請求の範囲
   第１項、第２項又は第４項記載の油圧作動衝撃工具。 （６）　　前記切換バルブのフランジ部は、前記シリン
   ダーの中空部の内壁上端部に形成した溝状のバルブ後室
   内を摺動自在に設けて成る特許請求の範囲第１項、第２
   項、第４項又は第５項記載の油圧作動衝撃工具。 （力　前記フランジ部の下面は前記他のパイロット通路
   上方開口端に形成されるバルブ前室のポートに係止して
   、該バルブ前室及び前記・々ルブ後室内を摺動自在に設
   けて成る特許請求の範囲第６項記載Ｏ拙圧作動衝撃工具
   。 （８）前記切撲ノ々ルブの７う／ジ部上面は、該切換バ
   ルブの下面に和尚する前端面より広く形成し記載の油圧
   作動衝撃工具。