JPS6214397B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパイロツト弁内のスプールとシリンダ
内の打撃ピストンの相互作用で該打撃ピストンを
振動せしめて打撃する油圧ハンマーの改良に関す
るものである。

パイロツト弁内のスプールとシリンダ内の打撃
ピストンとの相互作用により該打撃ピストンを振
動せしめて打撃する油圧ハンマの開発を進めてき
たが油圧力を高くすれば強力な打撃力が得られる
にもかかわらず、反動も大きくなるためおのずと
制約を受けていた。また従来の油圧ハンマにあつ
ては、打撃ピストンに定圧力を負荷せしめる定圧
力室の受圧面および交番圧力を負荷せしめる交番
圧力室の受圧面がそれぞれ打撃ピストンの作動端
において定圧力室および交番圧力室に設けられた
ブレーキ室に突入する構造のため、それぞれの受
圧面に油の閉じ込め圧が作用して打撃ピストンは
停止するが、反転のためブレーキ室に油を供給す
る逆止弁を用いるとブレーキ作用が鈍くなり、単
に隙間流れによる場合は時間がかかる欠点を有
し、発振数の飛躍的向上は望めなかつた。

本発明はかかる制約を解消せんとするもので、
打撃ピストンと180度の位相差で共振する反力ピ
ストンをシリンダに備えるとともに、打撃ピスト
ンおよび反力ピストンの停止と反転をすみやかに
行う制動反転機構を備えて無反動油圧ハンマに関
するものである。

以下、本発明の実施例を図面に従つて詳細に説
明する。

第１図は本発明の無反動油圧ハンマの縦断面図
で、打撃ピストンが上方向への移動過程を示し、
第２図は打撃ピストンが下方向への移動過程を示
したもので、第３図は本発明のピストン部の制動
反転機構を示す部分断面図であり、共通する各部
分の名称は同一である。

第１図において１はパイロツト弁であつてシリ
ンダ２の側壁に取付けられている。３はパイロツ
ト弁１内に摺動自在に内蔵したスプールで、４は
スプール３の中央部に形成した環状溝からなる給
排室である。５と６はスプールの両端面にそれぞ
れ当接した小弁棒と大弁棒である。７と８は小弁
棒５と大弁棒６との端面にそれぞれ圧力油を導入
する定圧力室と交番圧力室である。パイロツト弁
１をシリンダ２に取付ける側壁には定圧力室７に
通じた孔９と交番圧力室８に通じた孔１０および
給油孔１１、連通孔１２、排油孔１３とが設けて
あり、スプール３が第１図のごとく下方向に摺動
すると給排室４を介して連通孔１２と排油孔１３
が連通するように設計されている。また第２図の
ごとくスプール３が上方向に摺動すると給排室４
を介して給油孔１１と連通孔１２とが連通するよ
うに設計されている。１４はシリンダ２内に摺動
自在に取付けた打撃ピストンであつて、該打撃ピ
ストン１４とシリンダ２とによつて、下方向より
定圧力室１５、連通室１６、定圧力室１５よりも
大なる受圧面積を有する交番圧力室１７が形成さ
れている。１８は打撃ピストン１４の上方向にお
いてシリンダ２内に摺動自在に取付けた反力ピス
トンであつて、該反力ピストン１８とシリンダ２
とにより定圧力室１９と該定圧力室１９より大な
る受圧面積を有する交番圧力室２０が形成されて
いる。さらにシリンダ２には下方向より定圧力室
１５に圧力油を供給する給油孔２１、連通孔２
２、排油孔２３、交番圧力室１７に油を給排する
連通孔２４、交番圧力室２０に油を給排する連通
孔２５、定圧力室１９に圧力油を供給する給油孔
２６が設けられており、第１図のごとく打撃ピス
トン１４が下方向に移動すると該打撃ピストン１
４に設けられた環状溝の連通室１６を介して連通
孔２２と排油孔２３とを連通し、第２図のごとく
打撃ピストン１４が上方向に移動すると定圧力室
１５を介して給油孔２１と連通孔２２とが連通す
るように設計されている。２７と２８は給油管接
続口および排油管接続口である。２９は供給油路
であつて、給油管接続口２７はパイロツト弁１の
定圧力室７に連通する孔９と給油孔１１およびシ
リンダ２の給油孔２１と給油孔２６とに連通して
いる。３０は排出油路であつて、排油管接続口２
８はパイロツト弁１の排油孔１３とシリンダ２の
排油孔２３とに連通している。３１はピストン作
動油路であつて、パイロツト弁１の連通孔１２と
シリンダ２の連通孔２４および連通孔２５を連通
している。３２はスプール作動油路であつて、パ
イロツト弁１の交番圧力室８に連通する孔１０と
シリンダ２の連通孔２２とを連通している。次い
で第３図は、本発明による制動反転機構の一部断
面図で、反力ピストン１８とシリンダ２との間に
形成された定圧力室１９の端部にブレーキ室３６
を設け、該ブレーキ室３６の摺動径に対応した段
付部３７を反力ピストン１８の受圧面に設け、該
段付部により反力ピストン１８の受圧面はブレー
キ室３６に突入する制動面３８と、反転面３９に
分割している。また、反力ピストン１８の寸法諸
元は打撃力の大きさにより決定される。本発明に
あつては、上記定圧力室１９の他に、定圧力室１
５および交番圧力室１７，２０にも同様な制動反
動機構が形成されている。なお、４０，４１，４
２，４３は定圧力室１５，１９、交番圧力室１
７，２０に近接して設けられた排油孔でいずれも
排出油路３０に連通している。４４は外部に連通
している空気孔である。

以上のように構成された本発明の無反動油圧ハ
ンマは打撃力が必要な土木作業機械に組込まれる
かまたは手持ちの状態で使用するもので、給油管
接続口２７と排油管接続口２８とをそれぞれ図示
されていない油圧源とタンクに接続して駆動させ
る。本発明によれば油圧源から給油管接続口２７
を介して供給油路２９に圧力油を供給すると、圧
力油は孔９および給油孔２１と給油孔２６を介し
てそれぞれパイロツト弁１の定圧力室７とシリン
ダ２の定圧力室１５および定圧力室１９に流入
し、第１図に示すようにパイロツト弁１のスプー
ル３は小弁棒５に押圧されて下方向に摺動すると
ともに、シリンダ２の打撃ピストン１４と反力ピ
ストン１８はそれぞれ定圧力室１７と定圧力室１
９に供給された圧力油に押圧され、打撃ピストン
１４は上方向へ摺動し、反力ピストン１８は反対
に下方向へ摺動する。このときシリンダ２の交番
圧力室１７，２０の油はそれぞれ連通孔２４，２
５を経てピストン作動油路３１、連通孔１２、給
排室４、排油孔１３、排出油路３０、排油管接続
口２８を介して図外のタンクに排出される。次に
打撃ピストン１４の上方向への移動の過程におい
て、第２図に示すようにシリンダ２の定圧力室１
５を介して給油孔２１と連通孔２２とが連通し、
給油孔２１より定圧力室１５に供給されている圧
力油が連通孔２２、スプール作動油路３２、孔１
０を介してパイロツト弁１の交番圧力室８に流入
する。大弁棒６の受圧面積は小弁棒５の受圧面積
よりも大なるゆえに、小弁棒５の押圧力に打勝つ
て大弁棒６はスプール３を上方向に移動せしめ
る。スプール３が上方向へ移動すると給排室４を
介して給油孔１１と連通孔１２が連通し、供給油
路２９より給油孔１１に供給されている圧力油
は、給排室４を介して連通孔１２よりピストン作
動油路３１を経て連通孔２４より交番圧力室１７
へ流入するとともに連通孔２５より交番圧力室２
０へ流入する。各交番圧力室１７，２０はそれぞ
れ定圧力室１５，１９の受圧面積よりも大なるゆ
えに定圧力室１５，１９の油圧力に打勝つて打撃
ピストン１４は下方向への移動を始めるとともに
反力ピストン１８は上方向への移動を始める。次
に打撃ピストン１４の下方向への移動の過程にお
いては、連通孔２２と排油孔２３とが連通室１６
を介して連通し、パイロツト弁１の交番圧力室８
の油は孔１０、スプール作動油路３２、連通孔２
２、連通室１６、排油孔２３、排出油路３０、排
油管接続口２８を経て図外のタンクへ流出し、交
番圧力室８の圧力が低下するので、スプール３は
再び圧力油が作用している小弁棒５に押圧されて
下方向に移動し、前述したようにシリンダ２の交
番圧力室１７と交番圧力室２０は図外のタンクと
連通して打撃ピストン１４と反力ピストン１８は
それぞれ定圧力室１５，１９に導入されている圧
力油に押圧されて上方向および下方向に移動を始
める。以上述べたようにパイロツト弁１のスプー
ル３とシリンダ２内の打撃ピストン１４との相互
作用で該打撃ピストン１４が振動するとともに反
力ピストン１８は、打撃ピストン１４と180度の
位相差で同期振動せしめることにより、無反動化
する。また、第３図に示す制動反転機構は反力ピ
ストン１８がパイロツト弁１におけるスプール３
の切り換え完了と相前後して作動端に至り、反力
ピストン１８の段付部３７は、ブレーキ室３６に
突入し、ブレーキ室３６内には油の閉じこめ圧力
が発生して反力ピストン１８の制動面３８に作用
し、反力ピストン１８は停止すると同時に定圧力
室１９に導入された圧力油は反力ピストン１８の
反転面３９に作用し、反力ピストン１８はすみや
かに反転を開始する。この際発生する閉じこめ圧
力の反力がシリンダ２に作用するが、打撃ピスト
ン１４と反力ピストン１８との運動方向が逆であ
るためシリンダ２に作用する反力は打ち消され
て、シリンダ２は無反動化される。また打撃ピス
トン１４による打撃作用を該打撃ピストン１４の
下方向における制動作用開始の直前とすることに
より打撃作用による反力もまた反力ピストン１８
の上方向への制動作用による反力で打ち消され、
常にシリンダ２は無反動化される。

以上述べたことによつて容易に理解できるよう
に、従来の油圧ハンマにおいて打撃ピストンと
180度の位相差で同期振動せしめる反力ピストン
を備えかつ、それぞれのピストン受圧面を制動面
と反転面に分割することにより、無反動化が達成
できると共に、従来よりもピストンの停止反転が
短時間で行われる結果、ピストンの１サイクルの
所要時間が短くなり、高い振動数を可能にするも
ので、構造は簡単で油路も少なく安価でかつ高性
能になる利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の無反動油圧ハン
マの実施例を示す縦断面図で、第３図は本発明の
制動反転機構を示す部分断面図である。 １……パイロツト弁、２……シリンダ、３……
スプール、４……給排室、５……小弁棒、６……
大弁棒、７……定圧力室、８……交番圧力室、
９，１０……孔、１１……給油孔、１２……連通
孔、１３……排油孔、１４……打撃ピストン、１
５，１９……定圧力室、１６……連通室、１７，
２０……交番圧力室、１８……反力ピストン、２
１……給油孔、２２……連通孔、２３……排油
孔、２４……連通孔、２５……連通孔、２６……
給油孔、２７……給油管接続口、２８……排油管
接続口、２９……供給油路、３０……排出油路、
３１……ピストン作動油路、３２……スプール作
動油路、３６……ブレーキ室、３７……段付部、
３８……制動面、３９……反転面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ パイロツト弁内のスプールとシリンダ内の打
   撃ピストンの相互作用で該打撃ピストンを振動せ
   しめると共に、シリンダ内に反力ピストンを備
   え、該反力ピストンを打撃ピストンの振動と180
   度の位相差で同期振動せしめる無反動油圧ハンマ
   の打撃ピストンおよび反力ピストンにおいて、各
   受圧面をそれぞれ制動面と反動面に分割する段付
   部を設け、打撃ピストンおよび反力ピストンがそ
   れぞれ作動端に至つた時、前記段付部が各油室の
   端部に形成されたブレーキ室に突入し、前記制動
   面に油の閉じ込め圧力を作用せしめて停止せしめ
   るとともに反転面に作用する油圧力によりすみや
   かに反転せしめる制動反転機構を備えたことを特
   徴とする無反動油圧ハンマ。