JPS6154916B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、液圧式さく岩機の打撃機構に関
し、特に、ピストンの往復動に伴つてピストン大
径部で開閉される複数の液圧ポートをシリンダー
に設け、各々開閉弁を介して切換弁へ液圧通路で
接続し、切換弁から後部液圧室と低圧回路とに、
ピストンの後部小径部に設けた溝を介してピスト
ンの往復で交互に連通する連絡通路を設けて、開
閉弁の開閉選択によるピストンストロークと打撃
エネルギーの調整を可能とする。

採鉱・採石・土木工事等で行なわれる掘さくの
ためのさく孔作業は、現場の状況により条件が一
定せず、掘さく対象の岩質の変化や工法の選択に
対応して、常に最適条件でさく孔するためには、
さく孔径を変更したり、打撃エネルギーを任意に
調整できることが望ましい。

ところが、従来の全液圧式さく岩機の打撃機構
は、ピストンの前後部液圧室への液圧供給の切換
位置と流量が特定され、ピストンの打撃エネルギ
ー、即ち、打撃力・打撃数等を広範囲に調整でき
ないため、効率的なさく孔作業が困難であり、無
駄なエネルギーを消費し、岩石性状の変化によつ
ては、さく岩機を取替えねばならない場合もあつ
た。

この発明は、液圧式さく岩機の上記問題点を解
決するものである。

而して、この発明の目的は、ピストンの打撃力
と打撃数を広範囲に調整可能な液圧式さく岩機の
打撃機構を提供することにあり、また、この発明
の目的は、打撃エネルギーの調整に伴つて生ずる
消費油量の変動を補償し、各種のパワーユニツト
に対して、十分の適合性を有する液圧式さく岩機
の打撃機構を提供するにあり、更に、この発明の
目的は、広範なさく孔条件の変化に対応でき掘さ
く能率を向上する液圧式さく岩機を提供するにあ
る。

即ち、この発明は、図示する実施例の如く、シ
リンダ１内に、前後に小径部２ｂ，２ｃを有する
ピストン２を嵌挿して前部液圧室３と後部液圧室
４を形成し、後部液圧室４の液圧を切換弁５で高
圧と低圧に切換えてピストン２を往復動させる液
圧式さく岩機の打撃機構において、前部液圧式３
の高圧供給口３ａ後方と、後部液圧室４の高圧供
給口４ａ前方とに、ピストン２の往復動に伴つて
ピストン大径部２ａで開閉される液圧ポート６
ａ，６ｂ，６ｃ，７ａ，７ｂ，７ｃを、シリンダ
１の軸方向に複数配設し、前部液圧室３の各液圧
ポート６ａ，６ｂ，６ｃを開閉弁８ａ，８ｂ，８
ｃを介して切換弁５の前室９へ、後部液圧室の各
液圧ポート７ａ，７ｂ，７ｃを開閉弁１０ａ，１
０ｂ，１０ｃを介して切換弁５の後室１１へ、液
圧通路１２，１３を設けて接続し、且つ、ピスト
ン２の後方小径部２ｃに所定長さを有する溝１４
を設けて、ピストン２前進時この溝１４の前部１
４ａが後部液圧室４へ臨む位置において後部液圧
室４と切換弁５の後室１１とをこの溝１４を介し
て連通させる連絡通路１５を設け、ピストン２の
後退時前記溝１４の前部１４ａが前記連絡通路１
５へ臨む位置において切換弁５の後室１１と低圧
回路１６を前記溝１４を介して連通させる低圧連
絡通路１７を設け、更に、切換弁５に、スプール
５ａ前進時に開口して切換弁５の後室１１と低圧
回路１６とを接続する排液通路１８を設けたこと
を特徴とする液圧式さく岩機の打撃機構に係る。

以下、この発明を添付図面に従つて説明する。

第１図は、この発明の一実施例を示す断面図で
あり、シリンダ１内にピストン２が往復動可能に
嵌挿されている。ピストン２は、大径部２ａ、前
方小径部２ｂ、後方小径部２ｃを有し、この径の
相違により前部液圧室３と後部液圧室４を形成し
ている。後方小径部２ｃは、前方小径部２ｂより
更に径が小さく、従つて、ピストン２は、後部液
圧室４側の受圧面積が前部液圧室３側の受圧面積
より大である。前部液圧室３は、高圧供給口３ａ
を有しており、高圧回路１９によつて図示しない
液圧源に接続されている。２０は高圧回路用アキ
ユムレータである。後部液圧室４は、高圧供給口
４ａを有しており回路２１によつて切換弁５の前
室９と接続され、更に、切換弁５の前室９は、高
圧回路１９から分岐した回路２２によつて液圧源
と接続されている。

シリンダ１の、前部液圧室３の高圧供給口３ａ
後方と後部液圧室４の高圧供給口４ａの前方に
は、複数の液圧ポート６ａ，６ｂ，６ｃ及び、７
ａ，７ｂ，７ｃが軸方向に適当な距離を隔て、且
つ、ピストン２が往復動するのに伴つてピストン
２の大径部２ａで開閉される位置に設けられてい
る。

前部液圧室３の液圧ポート６ａ，６ｂ，６ｃは
開閉弁８ａ，８ｂ，８ｃを介して液圧通路１２に
よつて切換弁５の前室９へ接続されている。後部
液圧室４の液圧ポート７ａ，７ｂ，７ｃは開閉弁
１０ａ，１０ｂ，１０ｃを介して切換弁５の後室
１１へ接続されている。

ピストン２の後方小径部２ｃの周上には、所定
長を有する溝１４を、ピストン２が前進したとき
この溝１４の前部１４ａが後部液圧室４に臨むよ
うに穿設してある。シリンダ１には、ピストン２
が上記位置にあるとき、溝１４の後部１４ｂと連
通する位置に切換弁５の後室１１と接続する連絡
通路１５が設けられている。ピストン２が後退す
ると溝１４の前部１４ａが連絡通路１５の位置迄
後退し、この時、溝１４の後部１４ｂと連通する
位置に、低圧回路１６と接続する低圧連絡通路１
７が設けられている。

切換弁５は異径スプール５ａを有し、液圧で切
換えられるスプール弁であり、その後室１１と低
圧回路１６を接続する排液通路１８を、スプール
５ａが前進すると開口するように設けている。

排液通路１８中には、可変絞り弁２３が設けら
れている。２４は低圧回路用アキユムレータであ
る。

ピストン２の前方にはロツド２５の後端が挿着
されていて、ピストン２が前進するとロツド２５
後面を打撃する。

次に、作動を説明する。

図において、ピストン２がロツド２５の方向へ
前進する時の状態を示している。この状態では、
切換弁５のスプール５ａは、後方（図上右方向）
に押しつけられており、前部液圧室３と後部液圧
室４には高圧回路１９と回路２１より高圧の圧液
が送られる。この時、ピストン２の後部液圧室４
側の受圧面積は、前部液圧室３側の受圧面積より
大であるからピストン２はロツド２５側へ前進を
続ける。ピストン２の前進により、前部液圧室３
から排除された高圧液は、ピストン速度が小さい
間は高圧回路用アキユムレータ２０に流入し蓄圧
され、ピストン速度が上昇しピストン後部液圧室
４への流入量が増加すると高圧供給口３ａ及び回
路２２を径由して後部液圧室４へ導かれる。

ピストン２がロツド２５を打撃する直前の位置
まで進むと、ピストン２の後方小径部２ｃに設け
られた溝１４の前部１４ａが後部液圧室４に到達
して、後部液圧室４は、溝１４連絡通路１５を介
して切換弁５の後室１１と連通する。

なお、後部液圧室４は液圧通路１３によつても
連通している。同時に、後室１１と低圧連絡通路
１７間が遮断される。従つて、後部液圧室４の高
圧液は、切換弁５の後室１１へ流入する。切換弁
５のスプール５ａの後室側受圧面積は、前室側受
圧面積より大であるから、スプール５ａは前方へ
押し出される。スプール５ａが前進すると、高圧
液は、回路２１と２２の間で遮断され、同時に後
室１１と排液通路１８が連通するため、後部液圧
室４の高圧液は、溝１４・連絡通路１５・切換弁
５の後室１１排液通路１８を経て、低圧回路１６
へ排出される。

そこで、ピストン２は、ロツド２５を打撃して
前進を停止し、後部液圧室４が低圧となつている
ため、前部液圧室３に高圧回路１９から流入する
高圧液により、後退を始める。ピストン２が後退
し溝１４と後部液圧室４が遮断された後は、後部
液圧室４からの排液は、液圧通路１３・後室１
１・排液通路１８の経路で行なわれる。今開閉弁
８ａ，１０ａが開いており、開閉弁８ｂ，８ｃ，
１０ｂ，１０ｃが閉じていると仮定すれば、ピス
トン２が後退しピストン大径部２ａが液圧ポート
６ａを通過すると、前部液圧室３の圧液が液圧通
路１２を通つて切換弁５の前室９へ流入する。こ
の時、液圧ポート１０ａは、ピストン大径部２ａ
で遮断され、高圧液は、低圧回路１６へは流出し
ない。

従つて、スプール５ａが後退して回路２１と回
路２０が連通し、再びピストン２は前進行程に入
り同様のサイクルが継続される。

以上の如き作動が行なわれるため、何れの開閉
弁を開とするかを適宜選択することにより、切換
弁５の開くタイミングを調整して、ピストン２の
ストロークと打撃数を変更することができる。即
ち、ピストンストロークを大にすれば打撃力が大
で打撃数は小となり、ピストンストロークを小に
すれば打撃力が小で打撃数は大となる。

更に、排液通路１８中の可変絞り弁２３によつ
て、ピストン後退時の後部液圧室４からの排液流
量を調整することにより、ピストン後退時の速度
を調整でき、同一ストロークに対しても打撃数を
変更することができる。

この打撃機構によれば、同一作動圧力において
低打撃力から高打撃力迄の調整のみならず、その
各段階において低打撃数から高打撃数まで、（即
ち、小消費油量から大消費油量まで）調整が可能
となり、広範なさく孔対象と各種の容量のパワー
ユニツトに対し適合性を有し、効率の高いさく岩
機を提供することができ、掘さく能率を向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、 図中１はシリンダ、２はピストン、２ａはピス
トン大径部、２ｂはピストン前方小径部、２ｃは
ピストン後方小径部、３は前部液圧室、３ａは高
圧供給口、４は後部液圧室、４ａは高圧供給口、
５は切換弁、５ａはスプール、６ａ，６ｂ，６
ｃ，７ａ，７ｂ，７ｃは液圧ポート、８ａ，８
ｂ，８ｃ，１０ａ，１０ｂ，１０ｃは開閉弁、９
は切換弁の前室、１１は切換弁の後室、１２，１
３は液圧通路、１４は溝、１５は連絡通路、１６
は低圧回路、１７は低圧連絡通路、１８は排液通
路、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリンダ内に、前後に小径部を有するピスト
   ンを嵌挿して、前部液圧室と後部液圧室を形成
   し、後部液圧室の液圧を切換弁で高圧と低圧に切
   換えてピストンを往復動させる液圧式さく岩機の
   打撃機構において、 前部液圧室の高圧供給口後方と、後部液圧室の
   高圧供給口前方とに、ピストンの往復動に伴つて
   ピストン大径部で開閉される液圧ポートを、シリ
   ンダの軸方向に複数配設し、前部液圧室の各液圧
   ポートを開閉弁を介して切換弁の前室へ、後部液
   圧室の各液圧ポートを開閉弁を介して切換弁の後
   室へ、液圧通路を設けて接続し、且つ、ピストン
   の後方小径部に、軸方向へ所定長さを有する溝を
   設けて、ピストンの前進時この溝の前部が後部液
   圧室へ臨む位置において、後部液圧室と切換弁の
   後室をこの溝を介して連通させる連絡通路を設
   け、ピストンの後退時前記溝の前部が前記連絡通
   路へ臨む位置において切換弁の後室と低圧回路を
   前記溝を介して連通させる低圧連絡通路を設け、
   更に、切換弁に、スプール前進時に開口して切換
   弁の後室と低圧回路とを接続する排液通路を設け
   たことを特徴とする液圧式さく岩機の打撃機構。