JPS6052914B2 - 液圧式打撃装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は道路、建造物等の破壊、破砕作業に使用する
液圧式打撃装置に関するものである。

道路や建造物などを破壊しあるいは破砕する手段とし
て、従来では空気圧を動力源とした打撃装ヨ置が用いら
れていたが、打撃行程後の空気排出音が大きいため、騒
音の発生の少ない液圧を使用した打撃装置が汎用される
傾向にある。 このような液圧を動力源とする打撃装置
は、一般に、本体に内蔵したシリンダにピストンを摺動
・自在に配し、このピストンを液圧で往復動させてピス
トンそのものあるいはこれと直結するピストンロッド下
端のハンマーによりたがね等の工具を打撃する構成とな
つているが、従来のこの種打撃装置は次のような欠点が
あつた。

１作動油の流れを自動的に切換えてピストンに往復動を
与えるバルブ機構とこれを制御する機構が複雑であるた
め、本体が太い寸法形状となると共に、製造に時間と手
間がかかりコスト高となる。

２ピストゾ下降時（打撃行程）に低圧回路で作動油の吸
込み現象が生じ、脈動による揺れでホース寿命が短くな
り、脈動防止を図るには加圧用と別に脈動防止専用のア
キュムレータを必要とする。

２打撃の起動・停止を行うオペレートバルブ機構が復帰
用スプリングを必要とするなど構造が複雑で、しかも打
撃停止時に本体内の圧力が急降下しやすいためアキュム
レータのダイヤフラムが損傷しやすい。

本発明はさきの液圧式打撃装置の欠点を解消しようとす
るもので、その目的とするところは、ピストン往復動を
与える液圧切換え機構、これを制御する機構、アキュム
レータ機構およびオペレートバルブ機構の全機構が簡単
な構造であり、全体としてスマートな形状を持ち、製造
ならびに取扱いの容易な液圧式打撃装置を提供すること
にある。

また、本発明の他の目的とするところは、打撃行程にお
いても低圧回路における作動油の吸込み現象がなく、脈
動を小さくすることができるこの種液圧式打撃装置を提
供することにある。

さらに本発明の目的とするところは、応答性が良く、脈
動の吸収および打撃時の圧力補償を効果的に行え、しか
も打撃の起動・停止用のオペレー，トバルブを打撃用の
ピストンと同軸上でコンパクトに構成できるアキュムレ
ータを備えた液圧式打撃装置を提供することにある。

加えて本発明の目的とするところは、打撃停止時に内圧
が徐々に降下し、頻繁な起動、停止を繰！返してもアキ
ュムレータダイヤフラムの損傷が生じない機能を備えた
液圧式打撃装置を提供することにある。

以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図ないし第９図は本発明に係る液圧式打撃装置を示
すもので、１は下部に筒状体１″を嵌着した本体で、筒
状体１″にはたがねなどの工具２を備え、本体の上端部
には操作ハンドル３，３を有している。

４は本体１の下底部の上に縦設したシリンダであり、内
部に摺動可能なピストン５を有し、このピストン５の下
面には前記工具２と同軸上に下部ピストン（ピストンロ
ッド）６が連設されている。

この下部ピストン６は筒状体内に突出し、その下端にハ
ンマー７を強固に連結しており、前記ピストン５と下部
ピストン６は、第１図のように、夫々の直径がｗ＜Ｗ１
の関係に構成され、シロＪンダ内はピストン５の上側と
下側（下部ピストン側）に容変可能な上部ピストン室８
と下部ピストン室９が形成されている。１０は前記シリ
ンダ４の上部に仕切壁５０により区画された弁室であり
、シリンダ４と同軸であるがピストンとは機構的に完全
に切離され、この弁室１０には、ピストンの上下部に対
する液圧の流れを交互に切換えるためのコントロールバ
ルブ１１が摺動可能に装入されている。

１２は前記弁室１０の直上でしかもこれと同軸に形成さ
れた上部室で、その一側端は作動油入口１３と連通し、
他側端は通路１４を介して下部ピストン室９と連絡して
いる。１５は前記上部室１２と同軸上に連設した柱状室
で、この柱状室１５に打撃の起動・停止を行うオペレー
トバルブ１６が装入され、さらに柱状室１５のまわりに
、該柱状室１５を構成の一部として取入れた筒状のアキ
ュムレータ１７が設けられている。

すなわち、アキュムレータも前記シリンダ牡弁室１０と
共に同軸上に設けられるものである。しかして、前記ピ
ストン５には、その上端から適当な距離をおいた位置に
、シリンダ内壁との間に中間室を形成し得る細径部１８
が欠設されており、これに対しピストン移動域のシリン
ダには、上端が導路１９によつて弁室１０の下底と連通
した第１のバルブ制御用穴部２０と、上端が導路２１に
よつて作動油出口２２と通じた第２のバルブ制御穴部２
３が設けられている。

これら第１・第２のバルブ制御穴部２０，２３は、前記
ピストン５の下限位置（ハンマー打撃時）に細径部１８
により互いに通じ合う位置関係に設けられている。次い
で、前記アキュムレータ１７は、柱状室１５と同心に形
成された筒状室２４と、この筒状室２４と柱状室１５の
間の環状壁に形成された多数の小孔２５と、筒状室２４
に張設されたダイヤフラム２６とを備え、第４図のごと
くダイヤフラム２６を境として、内側に蓄油部２４１が
、外側にアキュムレータガス室２４２がそれぞれ構成さ
れる。このアキュムレータ１７は適当な位置で本体１と
分割され、これに対し着脱可能に連結されるようになつ
ている。このようなアキュムレータ１７に対し、さきの
オペレートバルブ１６は、第１図で代表的に示すことく
柱状室１５と上部室１２を常時連通させる通路を兼ねた
リン状のバルブ本体２７と、該バルブ本体２７の中心に
ピン２９で連結されたブッシュロッド２８を備え、該ブ
ッシュロッド２８は上端が頂壁３０を貫いて外部に突出
し、任意の押圧手段たとえば第１図のごとく、一端を操
作ハンドル３に枢着したてこ式レバー３１により押下げ
られるようになつている。

そして、前記柱状室１５の中間にはバルブ本体２７の上
限位置を規制するストッパ部３２が設けられると共に、
バルブ本体２７には、上昇行程に際して第９図のごとく
、ストッパ部３２との間に隙少すきま３３″を介してク
ッション室３３を形成するための段付頭部３４が設けら
れる。さらに、柱状室１５と上部室１２の境界境には、
通路４８により作動油出口２２と通じる環状凹部４９が
設けられている。また、さきの弁室１０は、第５図のよ
うに下側にカップ状の下部バルブ室３５が形成されると
共に、上側には環状突出部３６を備え、かつ、それら下
部バルブ室３５と環状突出部３６のあいだに、通路３８
を介して前記上部ピストン室８に通じピストン上昇行程
の際に上部ピストン室８からの圧油を受け入れ、ピスト
ン下降行程の際に上部室１２から上部ピストン室８に圧
油を送り込む第１バルブ室３７と、短い通路４０により
作動油出口２２に通じ、ピストン上昇行程の際に第１バ
ルブ室３７に入つた圧流油を作動油出口２２へ送り出し
、ピストン下降開始と共にコントロールバルブ１１で第
１バルブ室３７との連通が閉じられる第２バルブ室３９
が中間フランジ４１を境として上下に形成されている。

このような弁室１０に対してコントロールバルブ１１は
、第１図のように下降限にあるときに前記環状突出部３
６を密接して上部室１２と弁室１０を遮断する上部フラ
ンジ４２と、この天井壁４２の下に連設された筒部４３
およびこの筒部４３の下に連設されたカップ状底部４４
とを備えて健る。

そしてこのカップ状底部４４は上部フランジ４２よりも
大きな面積に作られ、カップ状底部４４と筒４３との境
界部分には、上昇時に前記中間フランジ４１の下面に接
して移動を阻止するための段部４５が設けられており、
筒部４３は、中間フランジ４１との間に第１バルブ室３
７と第２バルブ室３９の連通を許すすき間４６を形成し
得るよう径小に作られている。その他図面において、５
１はオペレートバルブの本体２７に形成した制御用横孔
、５２はピストンの下端である。

次に本発明の作動および作用を説明する。

第２図の状態において作動油入口１３に送られた油は上
部室１２に流入し、その圧力によりオペレートロッド２
８を押し上げ、これとピン２９で連結されているオペレ
ートバルブ１６も同時に上方へ移動する。

このオペレートバルブ１６の上昇により上部室１２に設
けられている環状凹部４９は開口し、流入した作動油は
上部室１２から環状凹部４９及び通路４８を通つて作動
油出口２２から流出する。この時作動油はほとんど抵抗
なしに流入、流出するので作動油の圧力は上がらず、装
置は作動しない。またこの時の動力のロスは最少限に抑
えられる。次いでブッシュロッド２８をてこ式レバーな
どにより押し下げると、第３図のようにオペレートバル
ブ１６も下方に押し下げられ、環状凹部４９“はオペレ
ートバルブ１６により閉ざされる。

そして、作動油入口１３から上部室１２に流入した作動
油は、第３図の矢印のように通路１４を通つてピストン
室９に流れ込み、ピストン５を押し上げる。この時、上
部ピストン室内の作動油は上昇す門るピストン５によつ
て押し出され、通路３８から第１バルブ室３７、筒部と
中間フランジとのすき間４６および第２バルブ室３９を
通つて作動油出口２２から排出される。さらに作動油入
口１３から作動油の流入が続くノと、第４図のように作
動油は上部室１２、通路１４を通つて下部ピストン室９
に流れ込み、ピストン５を押し拡げるのと同時に、オペ
レートバルブ１６のバルブ本体中を通つて柱状室１５に
流入し、多数の小孔２５を通つてアキュムレータガス室
内のガスを圧縮しながらダイヤフラム２６を拡げ、蓄油
部内に流れ込み蓄圧される。

一方、作動油によつて押し上げられたピストン５の下端
５２がシリンダ壁に開孔する第１のバルブ制御用穴部２
０の位置まで達すると、作動油はこの第１のバルブ制御
用穴部２０から導路１９を通つて弁室１０の下部バルブ
室３５に流入する。コントロールバルブ１１の内面積は
上部フランジ４２の面積よりも大きいので、この面積差
により発生する力によつてコントロールバルブ１１は上
方に押し上げられようとする。そして、下部ピストン室
９から第１のバルブ制御用穴部２０を通つてきた作動油
は、第５図のごとく下部バルブ室３５に流入を続けてコ
ントロールバルブ１１を上部位置まで押し上げる。

この時、第１バルブ室３７と第２バルブ室３９との間は
上昇したコントロールバルブ１１の段部４５により閉ざ
される。一方、コントロールバルブ１１の上昇により上
部室１２と第１バルブ室３７の間のすき間４６が同時に
形成され、作動油は上部室１２、第１バルブ室３７およ
び通路３８を通つてピストン上部室８に流入し、ピスト
ン５を下方に押し上げる。ピストン５の上部面積は下部
面積に較べてかるかに大きい。そのため、ピストン５は
急激に加速され、下部ピストン６に締結されているハン
マ７も加速される。このピストン５の下降中、アキュム
レータ１７の蓄油部２４１に蓄圧されていた作動油は多
数の小孔２５から放出され、油圧回路の圧力を補償する
。このときアキュムレータ１７が筒形のダイヤフラムを
持つており、柱．状室１５と上部室１２が同軸にあるた
め応答性が良く、上記圧力補償が効果的に行われれる。
さらに、下部ピストン室９の作動油は押し出されて通路
１４を通り上部室１２に逆流するため、この圧油の重畳
作用でピストンが加速される。このようにして上部ピス
トン室８に流入する作動油により下方に加速されたピス
トン５およびハンマー７は、第６図のように工具２を打
撃し、工具２はこのエネルギを伝え、岩石、コンクリー
ト等を破壊する。

そして、ハンマー７が工具２を打ｔ撃するのと同時にピ
ストン５の細径部下端が第１のバルブ制御用穴部２０の
位置に達する。これにより前記第１のバルブ制御用穴部
２０とその上部で開孔する第２のバルブ制御用穴部２３
は、細径部１８とシリンダ内壁との間に形成される中間
室１『により連絡される。そして、第２のバルブ制御用
穴部２３は導路２１を介して作動油出口２２とつながつ
ているため、下部バルブ室内の作動油は、第６図矢印の
ように導路１９を通り、第１のバルブ制御用穴部２０か
ら第２のバルブ制御用穴部２３および導路２１を通つて
排出される。コントロールバルブ１１はそのため上部室
１２に作用する圧力により下方へ押される。ノ かくし
てコントロールバルブ１１が上部室１２の圧力によつて
その下部位置に到ると、第７図のように上部室１２と第
１バルブ室３７の間は環状突出部３６とコントロールバ
ルブ１１の上部フランジ４２によつて閉ざされる。

一方、第１バルブ・室３７と第２バルブ室３９のすき間
４６は再び開かれて第３図の状態に戻り、上部室１２と
上部ピストン室８のルートが遮断されると共に、上部室
から通路１４を通つて下部ピストン室９に流入する作動
油によつてピストン５が押し上げられる。以下同じ作動
を繰り返し、工具２に連続的に打撃を与える。なお、打
撃を停止したときには、ブッシュロッド２８を押し下げ
ていた力を取り除くものであり、こうすれば、第８図の
ごとくブッシュロッド２８は作動油の圧力により上昇し
、同時にピン２９で連続されているオペレートバルブ１
６も上昇する。

こととき柱状室１５のストッパ部３２とオペレートバル
ブ１６の段付頭部３４との間に第９図のようにクッショ
ン室３３が形成され、この位置からオペレートバルブ１
６の上昇速度はクッション室内の作動油がすき間３３″
を通る時の抵抗により遅くなり、ブレーカ内の圧力の急
激な降下が生じない。以上説明した本発明によるときに
は、打撃作用を生むピストン５とハンマー７、弁室１０
と共働してピストン５の上下部に作動油の流れを交互に
切換えるコントロールバルブ１１が同一軸線にあるだけ
でなく、単一のアキュムレータで脈動の吸収と打撃時の
油圧回路の圧力補償を行え、しかもこれが前記の各要素
と同軸上に配され、かつアキュムレータ１７が筒形をな
していて、その中空部を利用して打撃の起動、停止を行
うためのオペレートバルブ１６をも同軸上に配置してい
るので、全体として非常にスマートで取扱いの容易な液
圧式打撃装置とすることができる。

さらに、ピストンの上下部に作動油の流れを切換えるコ
ントロールバルブ１１を機構内にピストン５と切離し、
コントロールバルブ１１の制御を、ピストン５に室けた
細径部１８と、夫々が下部バルブ室３５および作動油出
口２２と導路１９，２１を介して結ばれたシリンダ内壁
の穴部２０，２３を利用して行うようにしている。

そのため、コントロールバルブおよびその制御装置が簡
単になると共に、ピストンに延長部を形成してこれをコ
ントロールバルブに貫通させる方式のようにギャップや
同心度、直角度など精度の高い加工を必要とせす、単純
な穿孔加工で足りるため、製造を容易化できる。さらに
、オペレートバルブ１６の構造が簡単で復帰用スプリン
グを必要とせず、アキュムレータの製造も旋盤加工で足
りるので、上記特性の液圧式打撃装置を全体として安い
コストで製造することが可能になる。加えて、アキュム
レータが筒形のダイヤフラムを持つため応答性がよく、
脈動の吸収と打撃時の圧力補償を効果的に行え、オペレ
ートバルブ１６に設けたクッション室３３と小穴の作用
により、頻繁な起動、停止を繰返してもブレーカーの圧
力の急激な降下およびこれによつて起るアキュムレータ
１７のダイヤフラムの損傷が防止され、打撃作用を生む
ピストン５がその上下の全面積に油圧を受けて動作し、
打撃行程においても低圧回路における作動油の吸込み現
象がなく、脈動が小さい。

これらのため、アキュムレータおよびホースの寿命が長
く、使い勝手のよい液圧式打撃装置とすることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る液圧式打撃装置の一実施例を示す
断面図、第２図ないし第８図は本発明に係る液圧式打撃
装置の使用状態を段階的に示す断面図、第９図は第８図
の一部拡大図である。 ４・・ウリンダ、５・・・ピストン、１０・・・弁室、
１１・・・コントロールバルブ、１２・・・上部室、１
５・・柱状室、１６・・・オペレートバルブ、１７・・
・アキュムレータ、１８・・・細径部、１９・・・導路
、２０・・・制御用穴部、２１・・・導路、２２・・・
作動油出口、２３・・・制御用穴部、２４・・・筒状室
、２５・・・小孔、２６・・・ダイヤフラム、２７・・
・バルブ本体、２８・・・ブッシュロッド、２９・・ゼ
ン、３２・・・ストッパ部、３３・・・クッション室、
３４・・・段付頭部、３５・・・下部バルブ室、３６・
・・環状突出部、３７・・・第１バルブ室、３９・・・
第２バルブ室、４２・・・上部フランジ、４３・・・筒
部、４４・・・カップ状底部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下部に工具を取付けた本体にシリンダを設け、この
   シリンダにハンマーを吊持したピストンを配し、該ピス
   トンの往復動によりハンマーで工具に打撃を与えるよう
   にした装置において、シリンダ４と同軸上に仕切壁５０
   でシリンダ４と区画された弁室１０を設けると共に、該
   弁室１０の上にこれと同軸に上部室１２および柱状室１
   ５を連設し、前記弁室１０にピストンの上下部に対する
   作動油の流れを交互に切換えるコントロールバルブ１１
   を装入する一方、柱状室１５には打撃の起動・停止を行
   うオペレートバルブ１６を挿入し、さらに前記ピストン
   ５に細径部１８を形成すると共に、ピストン移動域のシ
   リンダ４には、夫々が下部バルブ室３５および作動油出
   口２２と導路１９、２１を介して結ばれハンマー打撃時
   に前記細径部１８を介して弁室１０と作動油出口２２を
   連通させるバルブ制御用穴部２０、２３を形成したこと
   を特徴とする液圧式打撃装置。 ２ 柱状室１５が、筒状室２４と該筒状室に張設された
   ダイヤフラム２６とを備えたアキュムレータ１７に内設
   され、小孔２５により筒状室２４と連通している特許請
   求の範囲第１項記載の液圧式打撃装置。 ３ オペレートバルブ１６が、リンング状のバルブ本体
   ２７と該バルブ本体２７の中心にピン２９で連結された
   プッシュロッド２８を備え、かつ柱状室１５にはバルブ
   本体２７のストッパ部３２を有すると共に、バルブ本体
   ２７にはこれの上昇時にストッパ部３２との間でクッシ
   ョン室３３を形成するための段付頭部３４を有している
   特許請求の範囲第１項記載の液圧式打撃装置。 ４ 弁室１０が、下側にカップ状の下部バルブ室３５
   を有すると共に上側には環状突出部３６を備え、それら
   のあいだに上部ピストン室８と通じた第１バルブ室３７
   と、作動油出口２２と通じた第２バルブ室３９がそれぞ
   れ形成され、コントロールバルブ１１には、これが下降
   時に前記環状突出部３６に密接して上部室１２と弁室１
   ０を遮断する上部フランジ４２と、その下部の筒部４３
   および筒部の下で上部フランジより大きな面積に構成さ
   れたカップ状底部４４とを備えている特許請求の範囲第
   １項記載の液圧式打撃装置。