JPS6374580A

JPS6374580A - 油圧式ブレ−カ−

Info

Publication number: JPS6374580A
Application number: JP22061386A
Authority: JP
Inventors: 浜田　隆利; 黄　文和
Original assignee: Nittetsu Jitsugyo Co Ltd
Current assignee: Nittetsu Jitsugyo Co Ltd
Priority date: 1986-09-17
Filing date: 1986-09-17
Publication date: 1988-04-05
Also published as: JPH0443737B2

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油圧式ブレーカ−に関し、詳しくは、油圧と窒
素ガスを用いて進退運動させるピストンによりチゼルに
打撃を加え、該チゼルを対象物に押し付けて対象物を破
砕するものである。

従来の技術従来、油圧式ブレーカ−としては、ピストンを直接油圧
で駆動する油圧直動型と、油圧により作動するピストン
でシリンダ内の窒素ガスあるいはスプリングを圧縮して
その反発力でピストンを作動じて打撃させるガス媒介型
、あるいはスプリング媒介型があるか、いずれら、給油
側の高圧側配管に浦を？＋Ｉｉ給するためのアキュムレ
ータを設けると共に、排油側の低圧側配管には脈動の発
生を防止するアキュムレータを設置している。

このように従来の油圧式ブレーカ−では高圧回路側およ
び低圧回路側のいずれにもアキュムレータを設置する必
要があるが、アキュムレータはガス漏れによる作動不良
を起こし易く、そのため周期的にガス点検および交換が
必要で、点検補修が面倒であると共に構造が複雑でコス
ト高になる等の問題があった。さらに、ガス媒介型では
、高圧油でピストンが上昇し、打撃を与えるピストンの
下降は窒素ガスの反発力を利用して行っているため、高
圧回路側にアキュムレータを設置して油圧および油量を
増しても打撃力はあがらない問題があった。

発明の目的本発明は上記した問題に鑑みてなされたちので、ピスト
ンの上昇および下降工程のいずれにおいても低圧回路に
常時一定圧の油圧が流れるようにして低圧側回路のアキ
ュムレータを不要とし、かつ、ピストンの上昇および下
降工程のいずれにおいてら高圧油量を必要として高圧回
路でのサージ圧変化を少なくし、よって、高圧回路側で
もアキュムレータを不要とするものである。さらに、打
撃を与えるピストンの下降時に窒素ガスの反発力に加え
て高圧油を利用して打撃力を上げることを目的とするも
のである。

発明の構成本発明は上記した目的を達成するためになされたちので
、シリンダ内にピストンを摺動自在に嵌合し、該ピスト
ンの下部にチゼルを嵌装すると共にピストンの上部に窒
素ガス室を設け、ピストンを油圧と窒素ガス圧とにより
昇降して下限時にチゼルを打撃し、かつ、上記油圧の切
替をシリンダに一体に設けたメインバルブにより行う油
圧式ブレーカ−にして、上記ピストンを上側より下側に第１、第２、第３、第４
、第５段部と５段形状に形成し、上記第１段部より第２
段部を大径としてその段面を低圧受圧面とし、第２段部
より第３段部を小径としてその段面を上部高圧受圧面と
し、第４段部の直径を最大として第３段部と第４段部と
の段面を下部高圧受圧面とし、第５段部と第３段部と同
径として第４段部と第５段部の段面を下部受圧面とし、
該下部受圧面を上記下部高圧受圧面と同面積とする一方
、上記ピストンとシリンダとの間には、上部よりピストン
低圧室、ピストンパイロット室、ピストン高圧室、ピス
トン反転室を形成し、上記ピストン高圧室を常時高圧ポートと連通させると共
に、ピストン低圧室を上記４１１圧切替用のメインバル
ブを介して常時低圧ポートと連通させ、かつ、ピストン
パイロット室およびピストン反転室を上記メインバルブ
の各室と連通させ、上記ピストン第１段部とシリンダ内
周面との間に形成した低油圧流路を、ピストンの下降工
程および上昇工程のいずれにおいてら常時ピストン低圧
室と連通させ、低圧ポートに低圧油を切れ目なく送って
低圧側管でのサージ圧変化を抑制する一方、ピストン第３段部とシリンダ内周面との間に形成した高
油圧流路をピストンの下降工程および上昇工程のいずれ
においても常時ピストン高圧室と連通させ、上部高圧受
圧面および下部高圧受圧面を高圧７１１】で常時押圧し
、ピストン下降時には下部高圧受圧面に作用する高油圧
と圧縮した窒素ガス圧でピストンを下降すると共に、ピ
ストンの上昇時、メインバルブを介してピストン反転室
を高圧ポートと連通し、該ピストン反転室と連通した下
部受圧面を高圧油で上向きに押圧し、ピストンの下降お
よび上界工程のいずれにも高圧油を必要とすることによ
り高圧側配管でのサージ圧変化を抑制する構成としたこ
とを特徴とする油圧式ブレーカ−を提供するものである
。

このように、低圧側配管および高圧側配管でのサージ圧
変化を抑制することにより、従来低圧および高圧側配管
で必要とされたアキュムレータを不要とし、その点検補
修作業をなくすと共に構造を簡単としてコストが低下し
、かつ、ピストン下降時に窒素ガス圧と共に高圧油を利
用して打撃力を高め、さらに、ピストンに作用する油圧
を切り替えろメインバルブをシリンダに一体に設けるこ
とにより、部品点数を少なくし、コストをより低下させ
るものである。

聚嵐外以下、本発明を図面に示す実施例により詳細に説明する
。

本発明の油圧式ブレーカ−全体の構造は第１図に示すよ
うに、シリンダ１内にはピストン２を摺動自在に嵌合す
ると共に該ピストン２の下部にチゼル３を嵌装しており
、かつ、ピストン２の上部に窒素ガスを封入した窒素ガ
ス室４を設けている。

上記ピストン２は図示のように、上側より第１段部２ａ
、第２段部２ｂ、第３段部２ｃ、第４段部２ｄ、第５段
部２ｅを形成した５段形状としている。上記第１段部２
ａ、第３段部２Ｃおよび第５段部２ｅは同径で直径をり
、とし、第２段部２ｂは第１段部２３等より大径として
その直径をり。

とし、第４段部２ｄを最大径としてその直径をり。

とし、Ｄ　＋　＜　Ｄ　ｔ　＜　Ｄ　３に設定している
。該形状のピストン２において、第１段部２ａの上端面
がガス室受圧面Ａとなり、第５段部２ｅの下端面がチゼ
ル打撃面Ｂとなる。また、第１段部２ａと第２段部２ｂ
との段面を低圧受圧面Ｃ１第２段部２ｂと第３段部２ｃ
との段面を上部高圧受圧面Ｄ、第３段部２Ｃと第４段部
２ｄとの段面を下部高圧受圧面Ｅ１第４段部２ｄと第５
段部２ｅとの段面を下部受圧面Ｆとし、上記各受圧面の
断面積の関係は、Ｃ＝Ｄ＜Ｅ＝Ｆとなるように設定して
いる。

上記ピストン２とシリンダｌの内周面との間には、上側
部にピストン２の第２段部２ｂが摺１」自在に内嵌する
低圧ｒ＋Ｉ＋流路５を形成し、該低圧油流路５の上端部
にピストン低圧室６を、下端部にピストンパイロット室
７を連通して形成している。

また、該ピストン２の第４段部２ｄが摺動自在に内嵌す
る高圧油流路８を形成し、該高圧油流路８の上端部にピ
ストン高圧室９を、下側部にピストン反転室ＩＯを連通
して形成している、また、シリンダ１内には、上記ピス
トン嵌合部位の側方に、ピストン２を駆動さ仕るために
油圧を切替えるシリンダ１１を組み込んで一体に設け、
該シリンダ１１内にメインバルブ１２を摺動自在に嵌合
している。

該メインバルブ１２は図示の如く４段形状で、小径の上
端第１段部１２ａから下方にかけて中径の第２段部１２
ｂ、最大径の第３部１２ｃ　、第１段部１２ａと同径の
小径な第４段部＋２ｄとからなる。該メインバルブ１２
は第１段部＋２ａの上端面を上部受圧面Ｇとし、第１段
部＋２ａと第１段部＋２ａとの段面をメインバルブ高圧
受圧面■（とし、第３段部１２ｃと第４段部１２ｄとの
段面をメインバルブ中間受圧面Ｉとし、第４段部１２ｄ
の下端面を下部受圧面、■としている。また、メインバ
ルブ１２内には中空状の通路１５を軸芯に沿って２１通
して設けている。該メインバルブ１２とシリンダ１１の
内周面との間には、図示のように、上部よりメインバル
ブ高圧室１３、メインバルブ上部低圧室１１１、メイン
バルブパイロット室１６、メインバルブ下部低圧室１７
、メインバルブ反転室１８を形成している。

該メインバルブ１２の外周面に形成した各室と、前記ピ
ストン２の外周面に形成した室とは、下記のように、シ
リンダ１内に設けた各通路を介して、シリンダ１の側端
面に設けた高圧ポートＰおよび低圧ポートＴと連通して
いる。

まず、上記ピストン高圧室９は高圧ポートＰと通路２０
を介して直接に連通し、かつ、該ピストン高圧室９はピ
ストン２の上限時にもピストン第４段部２ｄにより閉鎖
されずに開口状態で、常時、ピストン高圧室９と高圧ポ
ートＰとを連通して上部高圧受圧面Ｉ〕および下部高圧
受圧面Ｅに高圧油を作用させている。また、上記通路２
０から分岐した通路２１をメインバルブ高圧室１３と連
通し、メインバルブ高圧室１３に常時高圧油を供給して
メインバルブ高圧受圧面Ｉ−１に高圧油を作用させてい
る。

一方、ピストン低圧室６はピストン第１段ＶＪ２ａとシ
リンダ内周面の間の低圧油流路５と常時連通すると共に
、シリンダ１に設けた通路２２を介してメインバルブ下
部低圧室１７と連通し、該メインバルブ下部低圧室１７
を通路２３を介して低圧ポートＴと連通ずることにより
、低圧ポートＴには常時低圧油が排出されるようにして
いる。さらに、該通路２３より分岐した通路２４をメイ
ンバルブ上部低圧室１４に連通している。

さらに、ピストン反転室ＩＯはメインバルブ反転室１８
に通路２５を介し、かつ、ピストンパイロト室７はメイ
ンバルブパイロット室１６と通路２６を介して連通して
いる。

次に、上記装置の作動を第２図により説明する。

図中、実線は高圧油の流れを示し、点線は低圧油の流れ
を示す。

第２図（Ａ）に示すピストン２がチゼル３に打撃を与え
た下限位置の時、ピストン２の下降によりピストン低圧
室６とピストンパイロット室７とは低圧油流路５でつな
がっている。よって、メインバルブパイロット室１６は
通路２Ｇ、ピストンパイロット室７、低圧油流路５を介
してメインバルブ低圧室６につながり、メインバルブパ
イロット室１６内の圧面をメインバルブ１２の下降に応
じて、ピストン低圧室６より通路２２、メインバルブ下
部低圧室１７、通路２３を経て低圧ボー１−Ｔへと排出
している。

一方、高圧ポートＰより通路２０へ流入した高圧油はピ
ストン高圧室９に流入すると共に、通路２１よりメイン
バルブ高圧室１３に流入する。該メインバルブ高圧室１
３内において、高圧油でメインバルブ高圧受圧面■４が
押圧され、メインバルブパイロット室１６が低圧通路と
連通しているため、圧力差でメインバルブ１２は下降す
る。該メインバルブ１２が下死点に達すると、メインバ
ルブ１２の軸芯通路１５が通路２５と連通しピストン反
転室１０に高圧油が流入さＵｏる。

第２図（Ｂ）に示す如く、ピストン高圧室つとピストン
反転室１０に高圧油が流入し、高圧油が作用する上部高
圧受圧面りと下部受圧面Ｆとの和が、下ｉ１≦高圧受圧
而Ｅより面積が大きいため、この面積差によりピストン
２は上昇する。この時、ピストン２の上昇で低圧油流路
５の低圧油はピストン低圧室６から通路２２を介してメ
インバルブ下部低圧室１７、通路２３を経て低圧ポート
Ｔへ排出される。　　ピストン２が上昇して、ピストン
パイロット室７がピストン高圧室９と高圧４１１流路８
で連通され、通路２６を介してメインバルブパイロット
室１６に高圧油が流入し、メインバルブ中間受圧面Ｉに
高圧油が作用する。高圧油が作用してメインバルブ１２
を上昇方向に抑圧するメインバルブ中間受圧面Ｉとメイ
ンバルブの下部受圧面Ｊの和が、メインバルブ１２を下
降方向に押圧するメインバルブ上端の下部受圧面Ｇとメ
インバルブ高圧受圧面１１の和の面積より大きいｆこめ
、この面積差てメインバルブ１２を上昇させろ。

第２図（Ｃ）に示すように、メインバルブ１２が上死点
に達すると、メインバルブ下部低圧室Ｉ７は通路２５を
介してピストン反転室１０と連通し、ピストン反転室１
０が低圧ポートＴと連通ずるために、ピストン反転室Ｉ
Ｏの圧力が低下する。よって、上死点にあるピストン２
が窒素ガス室４内に圧縮された窒素ガスの圧力とピスト
ン高圧室９の下部高圧受圧面Ｅに作用ケる高圧縮の圧力
の和により、高圧力でピストンを強く下降する。該ピス
トン２の下降でピストン反転室１０より通路２５、メイ
ンバルブ反転室１８、メインバルブ下部低圧室１７、通
路２３を経て低圧ポートＴへ低圧縮が排出される。

第２図（Ｄ）に示すように、ピストン２が下降してチゼ
ル３を打撃すると、ピストン低圧室６とピストンパイロ
ット室７が低圧油流路５で連通し、該ピストンパイロッ
ト室７と通路２６を介してメインバルブパイロット室１
６の圧力が低下し、メインバルブ１２は圧力差で下降す
る。この時、メインバルブパイロット室１６の低圧縮は
通路２６、ピストンパイロット室７、低圧油流路５、ピ
ストン低圧室６を介して通路２２、メインバルブ下部低
圧室１７、通路２３を経て低圧ポートＴに排出され、上
記した作動を繰り返す。

打撃時にチゼル３が抜けた場合、高圧ポートＰより高圧
Ｍ１を送っても、ピストン反転室ＩＯはピストン２の第
４段部２ｄにより閉鎖されるため、メインバルブ高圧室
１３からの高圧縮が流入されず、ピストン下部受圧面Ｆ
に圧力がかからない為、チゼル３を押し込んでチゼル３
でピストン２を押し上げない限り、ピストン２は上昇し
ない。よって、空打ちするのを防止することができる。

上記した構造の油圧式ブレーカ−によれば、ピストン２
の上昇および下降工程において、ピストン低圧室６がメ
インバルブ下部低圧室Ｉ７を介して低圧ポートＴと常時
つながり、ピストン２の上界時には低圧油流路５内の低
圧縮が低圧ポートＴへ流出すると共に、ピストン２の下
降時にはピストン反転室１０内の低圧油がメインバルブ
下部低圧室１７を介して低圧ポート１゛へ流出し、低圧
ポートＴには常時切れ目なく低圧油が送られる。よって
、低圧ポートＴからタンクへ戻される油圧の脈動は抑え
られ、サージ圧が高くならないため、低圧側回路にアキ
ュムレータを設置する必要がなくなる。　また、高圧ポ
ートＰに連通したピストン高圧室９およびメインバルブ
高圧室１３は常時開口状態であり、ピストン２の上昇お
よび下降のいずれの工程においても高圧油が送られてい
る。ピストン２の上昇時にはピストン反転室ＩＯへ高圧
縮が流入してピストン２の上昇に利用すると共に、ピス
トン２の下降時にはピストン高圧室９、高圧縮流路８に
流入してピストン２の下降に利用される。このように、
ピストン２の上昇および下降工程に高圧縮を必要として
いるため、高圧側回路でのサージ圧の変化が少なく、よ
って、該高圧側回路にアキュムレータを設置する必要は
ない。

さらに、本構造のｉ＋ｂ圧式ブレーカ−においては、ピ
ストン２を下降してチゼル３に打撃を与える時、圧縮し
た窒素ガスを利用すると共に、高圧油の圧力を利用して
いるため、打撃力を強力にすることが出来る。

λ乳Δ処果以」二の説明より明らかなように、本発明によれば、油
圧式ブレーカ−内部の低圧縮はピストンの上昇および下
降工程にかかわらず低圧ポートに送られるため、低圧側
配管におけるザージ圧変化が少なく、よって、低圧側配
管にアキュムレータを設ける必要がない。また、高圧縮
もピストンの上昇および下降工程にかかわらず必要とさ
れるため、高圧側配管におけるザージ圧変化が少なく、
高圧側配管にもアキュムレータを設置する必要がない。

このように、低圧側および高圧側のアキュムレータを不
要とするため、構造が極めて簡単となり、コストの低下
を図れると共に、アキュムレータの点検補修がなくなり
、手数がかからない利点を存する。かつ、ピストンに作
用するＡｈ圧を切り替えるメインバルブをシリンダに一
体に設け、かつ、該メインバルブの構造も簡単としてい
るため、コストの低下を図ることが出来るものである。

さらに、ガス媒介型の場合は、圧縮したガスの反発力で
ピストンの下降を行っているため、圧縮の量および圧力
を高めても、打撃力か上がらない欠点があったが、本発
明では、ガス圧と共に油圧を併用してピストンを下降し
ているため、打撃力が強力になる利点ら有するしのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる油圧式ブレーカ−の断面図、第
２図（ＡＸＢＸＣＸＤ）は作動を示す断面図である。１・・シリンダ　　　　２・・ピストン２ａ・・第１段
部　　　２ｂ・・第２段部２Ｃ・・第３段部　　　２ｄ
・・第４段部２ｅ・・第５段部　　　Ｃ・・・低圧受圧
面Ｄ・・下部低圧受圧面　Ｅ・・下部低圧受圧面３・・
チゼル　　　　　４・・・窒素ガス室５・・低圧油流路
　　　６・・ピストン低圧室７・・ピストンパイロット
室　８・高圧油流路９・・ピストン高圧室　ＩＯ・ピス
トン反転室＋１・・シリンダ　　　１２・・メインバル
ブ１３・・メインバルブ高圧室　　１４・・・メインバ
ルブ上部低圧室　１５・・通路１６・・・メインバルブパイロット室１７・・メインバルブ下部低圧室１８・・・メインバルブ反転室２０〜２６・・・通路　Ｐ・・・高圧ポートＴ・・・低
圧ポート郵１Ｆ第一（Ｃ）２図手続補正書、昭和６１年１０月　１日 ′、ｒ −昭和＝＝年特許願第＝＝−−＝＝＝−＝−一号−Ｊ′ ３、補正をする者事件との関係　特許出願人住所　大阪府大阪市北区中之島５丁１１３番９２−７０
８号名称　日鉄実業株式会社代表音　浜１）隆利４、代理人］じづ５補正命令の日付自発特許請求の範囲「（１）シリンダ内にピストンを摺動自在に嵌合し、該
ピストンの下部にチゼルを嵌装すると共にピストンの上
部に窒素ガス室を設け、ピストンを油圧と窒素ガス圧と
により昇降して下限時にチゼルを打撃し、かっ、上記油
圧の切替をシリンダに一体に設けたメインバルブにより
行う油圧式ブレーカ−にして、上記ピストンを上側より下側に第１、第２、第３、第４
、第５へ４段部灸５段形状に形成し、上記第１段部より
第２段部を大径としてその段面を低圧受圧面とし、第２
段部より第３段部を小径としてその段面を下部高圧受圧
面とし、第４段部の直径を最大として第３段部と第４段
部との段面を下部高圧受圧面とし、第５段部と第３段部
と同径として第４段部と第５段部の段面を下部受圧面と
し、該下部受圧面を上記下部高圧受圧面と同面積とする
一方、上記ピストンとシリンダとの間には、上部よりピストン
低圧室、ピストンパイロット室、ビストン高圧室、ピス
トン反転室を形成し、上記ビス！・ン高圧室を高圧ポートと直接に連通させる
互共に、ピストン低圧室を上記ＡＩｔ圧切替用のメイン
バルブを介して常時低圧ポートと連通させ、かつ、ピス
トンパイロット室およびピストン反転室を上記メインバ
ルブめ各室と連通させ、上記ピストン第１段部とシリン
ダ内周面との間に形成した低油圧流路を、゛ピストンの
下降工程および上昇工程のいずれにおいても常時ピスト
ン低圧室と連通さＵ・、低圧ポートに低圧油を切れ口な
く送って低圧側管でのサージ圧変化を抑制する一方、ピストン第３段部とシリンダ内周面との間に形成した高
油圧流路をピストンの下降工程よｊよび上昇工程のいず
れにおいても常時ピストン高圧室と連通さ仕、下部高圧
受圧面および下部高圧受圧面を高圧油で常時押圧し、ピ
ストン下降時には下部高圧受圧面に作用する高油圧と圧
縮した窒素ガス圧でピストンを下降すると共に、ピスト
ンの上昇時、メインバルブを介してピストン反転室を高
圧ポートと連通し、該ピストン反転室と連通した下部受
圧面を高圧油で上向きに抑圧し、ピストンの下降および
上昇工程のいずれにも高圧油を必要とすることにより高
圧側配管でのサージ圧変化を抑制する構成としたことを
特徴とする油圧式ブレーカ−０」手続補正書昭和　６１年特許願第　２２０６１３　　号　　。２、発明の名称　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　Ｇｎ油圧式ブレーカ− ３補正をする者事件との関係　特許出願人住所　大阪府大阪市北区中之島５丁目３番９２−７０８
号名称日鉄実業株式会社４、代理人住所　〒５４０　大阪府大阪市東区域見２丁目１番６１
号゛・　　　　ＩＩ図２図（Ｃ）２図ＣＤ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シリンダ内にピストンを摺動自在に嵌合し、該ピ
ストンの下部にチゼルを嵌装すると共にピストンの上部
に窒素ガス室を設け、ピストンを油圧と窒素ガス圧とに
より昇降して下限時にチゼルを打撃し、かつ、上記油圧
の切替をシリンダに一体に設けたメインバルブにより行
う油圧式ブレーカーにして、上記ピストンを上側より下側に第１、第２、第３、第４
、第５段部と５段形状に形成し、上記第１段部より第２
段部を大径としてその段面を低圧受圧面とし、第２段部
より第３段部を小径としてその段面を上部高圧受圧面と
し、第４段部の直径を最大として第３段部と第４段部と
の段面を下部高圧受圧面とし、第５段部と第３段部と同
径として第４段部と第５段部の段面を下部受圧面とし、
該下部受圧面を上記下部高圧受圧面と同面積とする一方
、上記ピストンとシリンダとの間には、上部よりピストン
低圧室、ピストンパイロット室、ピストン高圧室、ピス
トン反転室を形成し、上記ピストン高圧室を高圧ポートと直接に連通させる共
に、ピストン低圧室を上記油圧切替用のメインバルブを
介して常時低圧ポートと連通させ、かつ、ピストンパイ
ロット室およびピストン反転室を上記メインバルブの各
室と連通させ、上記ピストン第１段部とシリンダ内周面との間に形成し
た低油圧流路を、ピストンの下降工程および上昇工程の
いずれにおいても常時ピストン低圧室と連通させ、低圧
ポートに低圧油を切れ目なく送って低圧側管でのサージ
圧変化を抑制する一方、ピストン第３段部とシリンダ内周面との間に形成した高
油圧流路をピストンの下降工程および上昇工程のいずれ
においても常時ピストン高圧室と連通させ、上部高圧受
圧面および下部高圧受圧面を高圧油で常時押圧し、ピス
トン下降時には下部高圧受圧面に作用する高油圧と圧縮
した窒素ガス圧でピストンを下降すると共に、ピストン
の上昇時、メインバルブを介してピストン反転室を高圧
ポートと連通し、該ピストン反転室と連通した下部受圧
面を高圧油で上向きに押圧し、ピストンの下降および上
昇工程のいずれにも高圧油を必要とすることにより高圧
側配管でのサージ圧変化を抑制する構成としたことを特
徴とする油圧式ブレーカー。