JPS629878A - 液圧式打撃装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液圧式打撃装置に係り、詳しくは、打撃サイク
ルと打撃力とを調整することができる打撃装置に関する
。これは、例えば各種破砕作業あるいは穿孔作業に用い
られるブレーカや回転打撃ドリルなどの土木機械の分野
で利用される。

〔従来技術〕

各種ブレーカや回転打撃ドリルなどによる破砕作業ある
いは穿孔作業においては、岩質や地質などの変化に伴い
、異なった硬度の被破砕物あるいは被穿孔物に対応する
必要がある。そのような作業に液圧式打撃機械が採用さ
れる場合に、打撃サイクルや打撃力を予め設定したり変
化させることができれば、能率良く作業を進めることが
できる。

そのために、従来から、液圧式打撃機械に打撃サイクル
や打撃力を調整できる機能を備えたものが提案されてい
る。

例えば、ピストン上昇時の背圧を調整することにより、
ピストンの上昇速度を加減し、打撃サイクルを変えるこ
とができるようにしたものが、実開昭５７−７３０８３
号公報に記載されている。これは、面積の異なる上下の
受圧面とピストン位置に応じて回路が切換えられる連絡
溝および環状のポートからなるパイロット回路を有し、
その回路の戻り油路中に可変圧力弁を直列に接続してい
る。このような装置によれば、可変圧力弁によりシリン
ダの後方室におけるピストンの背圧を任意に調整するこ
とができ、前記のようにピストンの上昇速度が加減され
、打撃サイクルを異ならせることができる。しかし、ピ
ストンの戻り速度だけの調整であり、打撃方向への作動
油圧力の調整が不可能な構造で、打撃時の速度を変えら
れず、打撃サイクルの正確な制御ができない。また、ビ
ストンストロークが一定であって、任意に打撃力を変え
ることができない。

特公昭５８−１５２７０号公報には、発振機からの交番
信号によりスプール弁を切換えることにより、ピストン
を往復動させる他動振方式の液圧衝撃機が記載されてい
る。これは、シリンダのポートをバルブなどの開閉で選
択し、ビストンストローク量を規制して打撃力を変更で
きるようにしている。

しかし、複数設けられた各ポートごとにバルブが必要で
あること、それらを順次切換えるためには別途開閉制御
しなければならこと、得られるビストンストローク量は
ポート数に対応した種類だけであること、など種々の制
約がある。加えて、ピストンの動きを発振機にフィード
バックしていないため、高サイクルではピストンの動き
が発振機の信号と同期できなくなり、作動不可能に陥る
ことがある。

実開昭５７−２８８９０号公報に提案されている削岩機
では、シリンダを切換えるソレノイド弁のソレノイドの
切換え回数を電気的に制御して、加振力と加振周波数と
を変更するようにしている。しかし、ソレノイド弁では
加振周波数は精々　１２０回／分程度であり、打撃サイ
クルとして４００〜７００　／分といった高いものが必
要な打撃破砕などには対応させることができない。

ところで、柔らかいものを砕くときは大きい衝撃力は要
らないが、打撃サイクルが高いと作業能率がよくなる。

一方、硬いものは打撃力の大きさが重要となる。そこで
、被破砕物などによって打撃条件を変更すれば、常に最
良の作業能率が得られる。被破砕物などに与える打撃エ
ネルギは、ビストンストロークと作動油圧力と受圧面積
の積であるが、受圧面積は不変であるのが通常で、穿孔
または破砕などの能力を変えるためには、ビストンスト
ロークまたは作動油圧力もしくはその両者を変えればよ
い。しかし、上記した各装置にあっては、ストロークが
一定であるか数種に限られたり、また、打撃圧力の変更
は不可能であり、被破砕物の資質に応じた打撃サイクル
や打撃力を得るために、所望の任意の値に変更したり、
確実にその作動を保持させることができない難点がある
。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来技術における難点を解消するための
もので、打撃サイクルと打撃力を独立に任意に設定およ
び変更でき、かつ高い打撃サイクルが精度よく確実に維
持され、そして、操作室などから容易に設定指令できる
操作性の良好な液圧式打撃装置を提供することを目的と
する。

〔発明の構成〕

本発明の液圧式打撃装置は以下のように構成される。打
撃用作業工具６を作動させるピストン５を内蔵する液圧
駆動シリンダ１に、作動油を給排する電子・油圧サーボ
弁７が設けられると共に、ピストン５の作動圧力を調整
するための電磁比例リリーフ弁８が、電子・油圧サーボ
弁７に作動油を給排する油路に設けられている。そして
、設定された打撃サイクルと打撃力を得ることができる
ように、電子・油圧サーボ弁７と電磁比例リリーフ弁８
に電気的な作動指令信号を出力する液圧・サイクル設定
器１１が備えられ、ピストン５の変位を位置検出手段１
４で電気的に検出することにより、ピストン５の運動を
フィードバック制御できるようにしたことである。

〔実　施　例〕

以下に本発明をその実施例を基に詳細に説明する。第１
図は、液圧式打撃装置の全体系統図で、液圧駆動シリン
ダ１を直接作動させる油圧回路２と、その油圧回路での
各弁を制御する電気回路３とからなっている。これは、
例えば舗装道路のコンクリートやアス°ファルトを破砕
するブレーカなどに採用されるもので、その打撃用作業
工具は液圧駆動シリンダ１に取り付けられる。本例では
、液圧駆動シリンダ１内で往復動するピストンロッド４
の一方端に、ピストン５と同方向に変位するチゼル６が
設けられている。そのチゼル６の上端はピストンロッド
４の下端で打撃され、チゼル６の図示しない下端がコン
クリートなどの被破砕物に打撃力を与えるようになって
いる。そのようなチゼル６などの打撃用作業工具を作動
させる液圧駆動シリンダ１へ作動油を給排する油路には
、電子・油圧サーボ弁７が設けられている。この電子・
油圧サーボ弁はよく知られているので、詳しい説明は省
くが、ソレノイドを励磁するだけでオン・オフする通常
の電磁弁とは構造的に異なり、電流値に応じてソレノイ
ド７ａの励磁度合が変わり、スプール７Ａが電流値に対
応するストローク量をとることができるようになってい
る。その結果、ストローク量の微妙な変化も可能となり
、しかも、スプール７Ａが迅速に移動するので、高サイ
クルで使用することもできる。その加振周波数は例えば
４００〜７００／分といった高いものとすることができ
る。

このような電子・油圧サーボ弁７に作動油を給排する油
路には、その液圧駆動シリンダ１のピストン５の作動圧
力を調整する電磁比例リリーフ弁８が設けられている。

この電磁比例リリーフ弁もソレノイド８ａに印加される
電流値に比例してスプールのストローク量が無段階に変
更できるようになっている。これは、液圧ポンプ９の吐
出側の圧力を設定値に保持するもので、電磁比例リリー
フ弁８の吐出側は電子・油圧サーボ弁７の戻り油路に接
続され、油タンク１０に作動油をドレンさせるようにな
っている。

上述した電気回路３には、設定された打撃サイクルと打
撃力を得ることができるように、電子・油圧サーボ弁７
と電磁比例リリーフ弁８に電気的な作動指令信号を出力
する液圧・サイクル設定器１１が備えられている。この
液圧・サイクル設定器は、例えばブレーカの運転操作室
などに設置され、ダイヤル式など種々の形式でもって、
所望の打撃サイクルと打撃力が独立に任意に設定および
変更される。これから出力される信号は微弱であるので
、電子・油圧サーボ弁７や電磁比例リリーフ弁８に至る
までには増幅器１２．１３が設けられ、それぞれの弁の
ソレノイド？ａ、８ａの励磁程度を制御するようになっ
ている。

この電気回路３には、ピストン５の変位を位置検出手段
１４で電気的に検出することにより、液圧駆動シリンダ
１のピストン５の運動をフィードバック制御することが
できるようにもなっている。

すなわち、液圧駆動シリンダ１のピストンロッド４の上
端部には一体に移動するスチールロッド１５が突設され
、スチールロッドの動きで生じる電磁誘導による電気信
号で、電子・油圧サーボ弁７への電流値が加減されるな
どして、電子・油圧サーボ弁７から給排される作動油で
、ピストン５の動きが所望通り達成されているかが監視
される。

なお、１６は位置検出手段１４からの検出値を液圧・サ
イクル設定器１１からの信号と加減算することができる
ようにするための変換器である。

このような構成の液圧式打撃装置によれば、以下のよう
にして液圧駆動シリンダ１によるチゼル６の打撃サイク
ルと打撃力を変更することができる。

操作室などに設置された液圧・サイクル設定器１１に、
これから破砕などされる被破砕物に適した打撃サイクル
と打撃力を設定または記憶させる。

その設定値は電気信号となって増幅器１２．１３で増幅
され、電子・油圧サーボ弁７や電磁比例リリーフ弁８の
ソレノイド７ａ、８ａに出力される。

電子・油圧サーボ弁７にあっては、ソレノイド７ａの励
磁度合に応じて２つの機能位置７ｍ、７ｎが高サイクル
で切換えられる。油圧ポンプ９がら吐出された作動油は
、電子・油圧サーボ弁７が機能位置７ｍをとっていると
き、その一方の通路を介して複動シリンダの一方のシリ
ンダ室ＩＡに供給され、ピストン５を押し上げる。シリ
ンダ室ＩＢ内の作動油は、機能位置７ｍの他方の通路を
介して油タンク１０に戻される。電子・油圧サーボ弁７
が切換えられると、逆の方向に作動油が給排され、ピス
トン５が押し下げられ、チゼル６の上端を打撃する。そ
の打撃サイクルは、液圧・サイクル設定器１１からの信
号で、打撃力とは独立に行なわれることは上で述べた通
りである。なお、ピストン５の動きは位置検出手段１４
において監視され、その動きが液圧・サイクル設定器１
１からの指令と異なれば、ピストン５が所定の動きとな
るようにフィードバック制御される。

このような所定の打撃サイクルを達成する作動において
、そのピストン５によるチゼル６の打撃力は、電磁比例
リリーフ弁８によって同時に調整される。ソレノイド８
ａの励磁度合に応じてスプールの移動量が調整され、油
圧ポンプ９から吐出された作動油圧力が、電磁比例リリ
ーフ弁８での設定圧力より高ければ、作動油圧力が設定
圧力になるまで作動油の一部が通過する。したがって、
電子・油圧サーボ弁７に供給される作動油の圧力は電磁
比例リリーフ弁８で規制され、その圧力によって液圧駆
動シリンダ１のピストン移動速度が調整される。その移
動速度に応じた打撃力が発揮され、所定の打撃サイクル
と打撃力を被破砕物などに作用させることができる。

以上の述べたことを要約すると、打撃サイクルは電子・
油圧サーボ弁とサイクル設定器で電気的に制御され、そ
のときのピストンの動きが位置検出手段により電気的に
フィードバックされる。そして、打撃力を発揮させる作
動油の圧力は電磁比例リリーフ弁と液圧設定器で電気的
に制御され、そのとき、打撃サイクルと打撃力とは独立
かつ任意に液圧・サイクル設定器で設定および変更する
ことができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上述べた実施例の説明から判るように、液圧
駆動シリンダに作動油を給排する電子・油圧サーボ弁と
、ピストンの作動圧力を調整するための電磁比例リリー
フ弁とを設け、これらの両弁にそれぞれ所望の打撃サイ
クルと打撃力を得る電気的な作動指令信号を出力する液
圧・サイクル設定器と、ピストンの変位を電気的に検出
する位置検出手段でピストンの運動をフィードバック制
御できるようにしたので、液圧・サイクル設定器におい
ては打撃サイクルと打撃力を独立に任意に設定および変
更でき、かつ例えば４００〜７００　／分といった高い
打撃サイクルを電子・油圧サーボ弁で実現すると共に、
ピストンの動きを位置検出手段により監視して精度よく
確実に維持することができる。また、所望の打撃力が電
磁比例リリーフ弁で実現され、加えて、操作室などから
容易に打撃サイクルと打撃力とを設定指令でき、液圧式
打撃装置の操作性の向上をも図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液圧式打撃装置の全体系統図である。 １−？＆圧駆動シリンダ、５−ピストン、６−打撃用作
業工具（チゼル）、７・−電子・油圧サーボ弁、８・−
電磁比例リリーフ弁、１１−液圧・サイクル設定器、１
４−・−位置検出手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）打撃用作業工具を作動させるピストンを内蔵する
   液圧駆動シリンダに、作動油を給排する電子・油圧サー
   ボ弁が設けられると共に、前記ピストンの作動圧力を調
   整するための電磁比例リリーフ弁が、前記電子・油圧サ
   ーボ弁に作動油を給排する油路に設けられ、 設定された打撃サイクルと打撃力を得ることができるよ
   うに、前記電子・油圧サーボ弁と電磁比例リリーフ弁に
   電気的な作動指令信号を出力する液圧・サイクル設定器
   が備えられ、 前記ピストンの変位を位置検出手段で電気的に検出する
   ことにより、前記ピストンの運動をフィードバック制御
   できるようにしたことを特徴とする液圧式打撃装置。