KR102256436B1 - 2 피스톤형 유압타격장치 - Google Patents

Abstract

안정된 작동성을 가지는 2 피스톤형 유압타격장치를 제공한다. 이 2 피스톤형 유압타격장치(100)는, 1 개의 전달부재(105)를 타격하는 2 개의 타격기구(200, 300)를 구비한다. 각 타격기구(200, 300)는, 피스톤(210, 310)의 전후의 수압면적비가, 2 개의 타격기구(200, 300)의 사이클 타임이 같아지도록 설정되어 있다.

Description

2 피스톤형 유압타격장치

본 발명은, 로드나 티젤 등의 공구에 타격을 부여해서 암반 등의 파쇄를 행하는, 착암기나 브레이크 등의 유압타격장치(油壓打擊裝置)에 관한 것이다.

예를 들면, 착암기는, 타격기구를 가지는 착암기 본체를 구비한다. 착암기 본체의 전단부(前端部)에는 섕크 로드(shank rod)가 삽착(揷着)되고, 섕크 로드에는 삭공용(削孔用)의 비트를 부착한 로드가 슬리브로 연결된다. 타격기구의 피스톤이 섕크로드를 타격하면, 그 타격에너지가 섕크로드로부터 로드를 거쳐서 비트에 전달되고, 비트가 파쇄대상인 암반에 관입(貫入)되서 암반을 파쇄 가능하게 구성된다.

이러한 종류의 유압타격장치에 있어서, 타격기구의 고출력화는, 본 출원인을 포함하여, 각사가 항상 추구하고 있는 과제이다. 고출력화의 어프로치(approach)로서, 1 타격당의 타격에너지를 크게 하는 방책, 타격수를 증대하는 방책, 또는 이 양쪽의 방책을 함께 실시하는 경우가 있다.

1 타격당의 타격에너지를 증대시키면, 섕크 로드, 로드 및 비트로 이루어지는 전달부재에 작용하는 응력(應力)이 커진다. 더하여, 암반에서 파쇄에 소비할 수 없는 타격에너지는 반사에너지로서 착암기로 전달된다. 반사에너지는, 타격에너지에 비례해서 증대한다. 그 때문에, 착암기 본체에 작용하는 응력도 커진다. 따라서, 1 타격당의 타격에너지를 증대시키는 방책은, 착암기 전체에 작용하는 응력의 증대에 걸맞는 정도의 강도의 향상을 도모할 수 있는 것이라면 유효하다 할 수 있다.

한편, 이러한 종류의 유압타격장치에는, 스트로크 어저스터(Stroke adjuster)가 일반적으로 구비되어 있다. 스트로크 어저스터는, 타격기구를 제어하는 절환밸브의 작동 타이밍을 빠르게 함으로써 피스톤의 스트로크를 쇼트 스트로크화하는 구조를 가진다. 스트로크 어저스터를 조작해서 쇼트 스트로크의 설정을 선택하면, 피스톤의 스트로크가 단축되고 타격수는 증대한다.

그러나 피스톤의 스트로크 단축에 따라서, 피스톤의 가속시간도 단축된다. 그 때문에, 피스톤 속도가 저하되어 타격기구의 고출력화로는 이어지지 않는다. 따라서, 스트로크 어저스터는, 오로지 파쇄대(破碎帶)를 많이 포함하는 등의 불안정한 암반에서 작업을 행할 때에 타격출력을 줄이는 수단으로서 사용된다.

그래서, 예를 들면 특허문헌 1에는, 도 14에 일례를 나타내는 바와 같이, 2 개의 피스톤(1, 2)을 구비하여 타격수를 2 배로 증대시키는 타격기구(10)가 제안되어 있다. 동 문헌 기재의 타격기구(10)는, 한쪽의 중공(中空) 피스톤(1)이 중공형상을 가지고, 다른쪽의 중실(中實) 피스톤(2)이 중실형상을 가진다. 이들 2 개의 피스톤(1, 2)은, 실린더(3) 내에 동축으로 마련되는 동시에, 중공 피스톤(1)의 내경에 중실 피스톤(2)을 삽통(揷通)하도록 배치된다. 중공 피스톤(1)의 전후에는 전실(前室, 1m) 및 후실(後室, 1u)이 획성되고, 중실 피스톤(2)의 전후에는 전실(2m) 및 후실(2u)이 획성(劃成)되어 있다.

중공 피스톤(1)의 전실(1m)과 후실(1u)의 사이에는, 전방으로부터 중공 피스톤 제어포트(Pf) 및 배유(配油)포트(Pt)가 마련되는 동시에, 중실 피스톤(2)의 전실(2m)과 후실(2u)의 사이에는, 중실 피스톤 제어포트(Pr)가 마련되어 있다. 더욱이, 이 타격기구(10)는, 2 개의 피스톤(1, 2)의 전진후퇴동작을 제어하는 제어수단으로서, 절환밸브(4d)가 내장된 1 개의 절환밸브기구(4)를 가진다. 절환밸브(4d)는, 상시 일방향(도 14중 좌방향)으로 부세(付勢)되는 동시에, 밸브제어포트(Pf, Pr)에 압유(壓油)가 공급되면 부세력에 대항하여 반대방향(도 14중 우방향)으로 절환되고, 2 개의 피스톤(1, 2)의 전후실로의 압유의 급배(給排)에 따라서, 1 개의 전달부재(20)의 후부를, 2 개의 피스톤(1, 2)이 번갈아 타격하도록 구성되어 있다.

상기 타격기구(10)의 작동설명도를 도 15에 나타낸다. 또한, 동 도면에 있어서, 해칭으로 나타내는 개소는 고압접속된 상태를 나타내고, 아웃라인으로 나타내는 개소는 저압접속된 상태를 나타내고 있다. 이 절환밸브기구(4)의 절환타이밍은 이하의 (1) 및 (2)와 같다.

(1) 절환밸브후퇴(도 15(a)~(b))

중공 피스톤(1)이 후퇴국면, 또한, 중실 피스톤(2)이 전진국면에 있는 상태에서, 먼저, 중공 피스톤(1)의 후퇴에 의해, 중공 피스톤 제어포트(Pf)가 피스톤 대경부(1d)에서 폐색(閉塞)되고, 다음으로, 중실 피스톤(2)의 전진에 의해, 전실(2m)과 중실 피스톤 제어포트(Pr)가 연통하는 타이밍.

(2) 절환밸브전진(도 15(c)~(d))

중실 피스톤(2)은 후퇴국면, 또한, 중공 피스톤(1)은 전진국면에 있는 상태에서, 먼저, 중실 피스톤(2)의 후퇴에 의해 전실(2m)과 중실 피스톤 제어포트(Pr)의 연통이 닫히고, 다음으로, 중공 피스톤(1)의 전진에 의해 중공 피스톤 제어포트(Pf)와 배유포트(Pt)가 연통하는 타이밍.

여기서, 이 타격기구(10)는, (1)의 절환밸브후퇴의 타이밍에 있어서, 가령, 중실 피스톤(2)의 전진에 의해, 전실(2m)과 중실 피스톤 제어포트(Pr)가 연통하고나서, 중공 피스톤(1)의 후퇴에 의해 중공 피스톤 제어포트(Pf)가 피스톤 대경부(1d)에서 폐색하여도, 압유는 언로드하기 때문에 타격기구(10)는 정상적으로 작동하지 않는다.

마찬가지로, 이 타격기구(10)는, (2)의 절환밸브 전진의 타이밍에 있어서, 가령, 중실 피스톤(2)의 후퇴에 의해, 전실(2m)과 중실 피스톤 제어포트(Pr)의 연통이 닫히기 전에, 중공 피스톤(1)의 전진에 의해 중공 피스톤 제어포트(Pf)와 배유포트(Pt)가 연통하여도, 압유는 언로드하기 때문에 타격기구(10)는 정상적으로 작동하지 않는다.

이와 같이, 이 타격기구(10)에서는, 2 개의 피스톤(1, 2) 상호의 전진후퇴동작에 수반하는 포트의 개폐상태뿐만 아니라, 그 개폐의 순서까지 엄밀하게 절환밸브기구(4)의 제어에 이용하고 있으므로, 2 개의 피스톤(1, 2)을 정확하게 번갈아 타격시키는 데에는 이상적인 제어라 할 수 있다.

일본국 특표2005-507789호 공보

그러나 특허문헌 1에 기재된 타격기구에 있어서는, 암반으로부터의 반발 등의 영향에 의해, 어느 한쪽의 피스톤의 동작속도에 이상이 생긴 경우나, 암반으로의 비트의 관입상태가 변화해서, 어느 한쪽의 피스톤의 타격위치가 이동하게 된 경우는, 정확하게 작동하지 않게 되기 때문에, 작동이 안정되지 않는다고 하는 문제가 있다.

그리고 특허문헌 1에 기재된 타격기구에 있어서는, 예를 들면, 단독타격모드나 동시타격모드 등과 같은, 교호(交互)타격 이외의 타격모드로 작동시키는 것은 불가능하다. 또한 "단독타격모드"라 함은, 한쪽의 피스톤을 휴지(休止)하고 다른쪽의 피스톤만으로 타격하는 타격모드를 말한다. 그리고 "동시타격모드"라 함은, 1 타격당의 타격에너지를 증대하는 방책으로써, 2 개의 피스톤으로 동시에 전달부재를 타격하는 타격모드를 말한다.

더욱이, 특허문헌 1에 기재된 타격기구에 있어서는, 스트로크 어저스터를 구비해서 쇼트 스트로크화를 도모하는 것도 매우 곤란하다. 또한, 동 문헌에 기재된 타격기구에 있어서는, 중공 피스톤(1)의 후실(1u)에 개구하는 포트(19)와 포트(18)는(도 14 참조), 한쪽이 고압접속, 또한, 다른쪽이 저압접속의 상태에서 순간적으로 연통하는 것을 피할 수 없는 구조이므로, 유압효율이 저하된다고 하는 문제도 있다.

그래서, 본 발명은, 이와 같은 문제점에 착목하여 이루어진 것으로서, 안정된 작동성을 가지는 2 피스톤형 유압타격장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 태양에 관계되는 2 피스톤형 유압타격장치는, 1 개의 전달부재를 2 개의 피스톤으로 타격하는 타격기구를 구비하는 2 피스톤형 유압타격장치로서, 상기 타격기구는, 제1타격기구와 제2타격기구로 구성되고, 상기 제1타격기구와 상기 제2타격기구는, 타격축선이 동축으로 또한 상기 제2타격기구가 상기 전달부재측에 위치하도록 전후로 직렬해서 배설(配設)되어 있고, 상기 제1타격기구는, 제1실린더와, 그 제1실린더에 전진후퇴 가능하게 접감(摺嵌)되서 자신의 선단부에 상기 전달부재를 타격하는 제1타격부를 가지는 제1피스톤과, 그 제1피스톤의 전진후퇴동작을 절환하는 제1절환밸브를 구비하고, 상기 제2타격기구는 제2실린더와, 제2실린더에 전진후퇴 가능하게 접감되서 자신의 선단부에 상기 전단부재를 타격하는 제2타격부를 가지는 제2피스톤과, 그 제2피스톤의 전진후퇴동작을 절환하는 제2절환밸브를 구비하고, 상기 제1타격기구 및 상기 제2타격기구 중 어느 한쪽만이, 상기 제1절환밸브 및 상기 제2절환밸브의 양쪽의 작동을 제어하는 밸브제어수단을 구비하고, 상기 2 개의 피스톤 중, 적어도 상기 제2피스톤이 중공형상으로 형성되는 동시에, 상기 제1피스톤은, 상기 제1타격부가 상기 전달부재를 타격 가능하게 연출(延出)하도록 상기 제2피스톤의 내부에 삽통되고, 더욱이, 상기 2 개의 피스톤은, 각 피스톤의 전후의 수압(受壓)면적비가, 아래의 (식)을 충족하도록 설정되어 있다.

(식)

단, 상기 (식)에 있어서, t1a은 상기 제1피스톤의 전진시간, t1b는 상기 제1피스톤의 후퇴가속시간, t1c는 상기 제1피스톤의 후퇴감속시간이고, t2a는 상기 제2피스톤의 전진시간, t2b는 상기 제2피스톤의 후퇴가속시간, t2c는 상기 제2피스톤의 후퇴감속시간이다.

본 발명의 일태양에 관계되는 2 피스톤형 유압타격장치에 의하면, 타격축선이 동축으로 배치되어 있기 때문에, 제1피스톤과 제2피스톤의 양쪽에서 전달부재를 타격 가능하고, 또 2 개의 피스톤의 전진후퇴동작의 절환은, 각각 개별의 절환밸브에 의해 행하며, 또한, 2 개의 절환밸브의 동작을 1 개의 밸브제어수단으로 제어한다. 환언하면, 제1절환밸브의 작동을 제어하는 수단 및 제2절환밸브의 작동을 제어하는 수단으로서는 유일한 밸브제어수단을, 제1타격기구 및 제2타격기구중 어느 한쪽에만 마련하고 있다. 그리고 2 개의 피스톤은, 각 피스톤의 전후의 수압면적비가, 상기 (식)을 충족하도록 설정되어 있으므로, 이것에 의해, 2 개의 타격기구의 사이클 타임은 같아져서 제어가 용이하고 작동이 안정되어 있다.

여기서 본 발명의 일 태양에 관계되는 2 피스톤형 유압타격장치에 있어서, 상기 타격기구는, 상기 1 개의 전달부재를 2 개의 피스톤으로 번갈아 타격하는 교호타격모드를 설정 가능하게 구성되고, 상기 교호타격모드는, 상기 제1절환밸브의 절환포트와 상기 제2절환밸브의 절환포트가, 서로 역위상의 관계로 설정되고, 상기 제1타격기구와 상기 제2타격기구가, 상호 시간적으로 등간격으로 상기 전달부재를 타격하도록 작동하는 모드인 것은 바람직하다.

이와 같은 구성이면, 제1절환밸브와 제2절환밸브의 절환포트를 역위상의 관계로 설정하고, 제1타격기구와 제2타격기구가 상호 시간적으로 등간격으로 전달부재를 타격하는 교호타격모드로 작동하기 때문에, 단일의 타격기구로 타격하는 경우와 비교하면 타격수가 2 배가 되어 타격에너지의 총 합계가 증대하면서도, 각각의 타격기구에 있어서 서로의 타격반력이 상쇄되기 때문에 진동을 저감하는 것이 가능하다.

그리고 본 발명의 일 태양에 관계되는 2 피스톤형 유압타격장치에 있어서, 상기 타격기구는, 상기 1 개의 전달부재를 상기 2 개의 피스톤으로 동시에 타격하는 동시타격모드를 설정가능하게 구성되고, 상기 동시타격모드는, 상기 제1절환밸브의 절환포트와 상기 제2절환밸브의 절환포트가, 서로 동 위상의 관계로 설정되고, 상기 제1타격기구와 상기 제2타격기구가 동시에 상기 전달부재를 타격하도록 작동하는 모드인 것은 바람직하다.

이와 같은 구성이라면, 제1절환밸브와 제2절환밸브의 절환포트를 동위상의 관계로 설정하고, 제1타격기구와 제2타격기구가 동시에 전달부재를 타격하는 동시타격모드로 작동하기 때문에, 1타격당의 타격에너지는 제1피스톤과 제2피스톤의 합산한 것이 된다. 그로써, 1타격당의 타격에너지가 배증(倍增)되고, 파쇄대상이 경암(硬岩)인 경우에 유효하다.

그리고 본 발명의 일 태양에 관계되는 2 피스톤형 유압타격장치에 있어서, 상기 타격기구는, 상기 제1절환밸브 및 상기 제2절환밸브 중의 어느 한쪽에, 각 절환밸브의 절환포트의 위상을 절환함으로써 교호타격모드와 동시타격모드를 선택하는 작동모드 선택수단을 가지고, 상기 교호타격모드는, 상기 1 개의 전달부재를 상기 2 개의 피스톤으로 번갈아 타격하는 모드이고, 상기 동시타격모드는, 상기 1 개의 전달부재를 상기 2 개의 피스톤으로 동시에 타격하는 모드인 것은 바람직하다.

이와 같은 구성이라면, 제1절환밸브와 제2절환밸브의 어느 한쪽에 절환포트의 위상을 절환함으로써, 교호타격모드와 동시타격모드를 선택하는 작동모드선택수단을 마련하였기 때문에, 파쇄대상이 연암(軟岩)인 경우는 교호타격모드를 선택하고, 경암인 경우는 동시타격모드를 선택한다고 하는 바와 같이, 파쇄대상에 맞게 최적인 타격모드로 작업을 행하는데 호적(好適)하다.

그리고 본 발명의 일 태양에 관계되는 2 피스톤형 유압타격장치에 있어서, 적어도 상기 작동모드선택수단에 의해 제어하는 측의 절환밸브는, 상기 밸브제어수단으로부터 제어압(制御壓)이 공급되는 제어포트와, 유지압이 공급되는 유지포트를 구비하는 전유압(全油壓)작동식의 파일로트 제어밸브이고, 상기 작동모드선택수단은, 상기 제어포트와 상기 유지포트의 배치를 대체함으로써 상기 절환포트의 위상을 절환하는 제어압절환밸브를 구비하는 것은 바람직하다.

이와 같은 구성이라면, 적어도 작동모드선택수단에 의해 제어하는 측의 절환밸브는, 밸브제어수단으로부터 제어압이 공급되는 제어포트와, 유지압이 공급되는 유지포트를 구비하는 전유압작동식의 파일로트 제어밸브이고, 작동모드선택수단은, 제어포트와 유지포트의 배치를 대체함으로써 절환포트의 위상을 절환하기 때문에, 고압회로로부터 피스톤후실로 이르는 경로의 기기구성은 변경할 필요가 없어, 압력 손실(壓損)이 발생하지 않는다.

그리고 본 발명의 일 태양에 관계되는 2 피스톤형 유압타격장치에 있어서, 상기 작동모드선택수단은, 그 작동모드선택수단에 의해 제어하는 측의 절환밸브에 접속하는 고압회로와 저압회로의 회로구성을 대체함으로써 상기 절환포트의 위상을 절환하는 회로절환밸브를 구비하는 것은 바람직하다.

이와 같은 구성이라면, 작동모드선택수단은, 작동모드선택수단에 의해 제어하는 측의 절환밸브에 접속하는 고압회로와 저압회로의 회로구성을 대체함으로써 절환포트의 위상을 절환하는 회로절환밸브를 구비하기 때문에, 기기구성을 간소화하는데 호적하다.

그리고 본 발명의 일 태양에 관계되는 2 피스톤형 유압타격장치에 있어서, 상기 제1절환밸브 및 상기 제2절환밸브중 어느 한쪽은, 상기 밸브제어수단과 그 어느 한쪽의 절환밸브의 제어포트와의 접속을 차단함으로써 그 어느 한쪽의 절환밸브의 작동을 휴지시키는 휴지수단을 가지고, 그 휴지수단의 작동에 의해, 제1 또는 제2의 타격기구 중 어느 한쪽의 타격기구만으로 타격하는 단독타격모드를 선택가능하게 구성되어 있는 것은 바람직하다.

이와 같은 구성이라면, 제1절환밸브와 제2절환밸브의 어느 한쪽에 밸브제어수단과 절환밸브의 제어포트의 접속을 차단함으로써 절환밸브의 작동을 휴지시키는 휴지수단을 마련하고, 어느 한쪽의 타격기구만으로 타격하는 단독타격모드를 선택 가능하므로, 교호타격모드에 대해서는 타격수를 반감시키고, 동시타격모드에 대해서는 타격에너지를 반감시키는, 이른바 "경타격(輕打擊)"이 가능하게 되어, 작업의 범용성을 증가시키는데 호적하다.

그리고 본 발명의 일 태양에 관계되는 2 피스톤형 유압타격장치에 있어서, 상기 휴지수단은, 휴지하는 측의 타격기구의 피스톤후실을, 고압 또는 저압의 어느 하나로 유지하도록 상기 어느 한쪽의 절환밸브의 휴지위치를 절환하는 선택밸브를 가지는 것은 바람직하다.

이와 같은 구성이라면, 휴지하는 측의 타격기구의 피스톤후실을 고압 또는 저압의 어느 하나로 유지하도록 절환밸브의 휴지위치를 절환하는 선택밸브를 구비하기 때문에, 후실을 고압접속해서 휴지시키면 휴지측의 피스톤이 전달부재를 전방으로 밀어내서 정지한다. 그로써, 타격점을 벗어난 위치에서 전달부재를 타격하는 전진위치에서의 단독타격모드가 되므로, 상술한 "경타격"에 더하여, "경타격"보다도 타격에너지를 줄인 "미타격(微打擊)"을 선택 가능하게 되어, 작업의 범용성을 더 증가시키는데 호적하다.

그리고 본 발명의 일 태양에 관계되는 2 피스톤형 유압타격장치에 있어서, 상기 휴지수단은, 상기 휴지하는 측의 타격기구의 피스톤후실을 고압접속한 상태에서 타격기구를 휴지시키는 경우에, 상기 휴지하는 측의 피스톤의 전방으로의 추력(推力)을, 이송기구의 추력이하가 되도록, 상기 휴지하는 측의 피스톤후실압을 조정하는 정지추력조정수단을 가지는 것은 바람직하다.

이와 같은 구성이라면, 피스톤후실을 고압접속한 상태에서 타격기구를 휴지시키는 경우, 피스톤의 전방으로의 추력을 이송기구의 추력 이하가 되도록 피스톤후실압을 조정하는 정지추력조정수단을 마련하였기 때문에, 상술한 "미타격"을 행하는 경우에, 파쇄대상의 상태에 따라서 전달부재의 관입량이 변화해서 타격에너지를 최적으로 제어가능하게 하는데 보다 호적하다.

그리고 본 발명의 일 태양에 관계되는 2 피스톤형 유압타격장치에 있어서, 상기 제1피스톤의 질량과 상기 제2피스톤의 질량이 같게 설정되어 있는 것은 바람직하다. 이와 같은 구성이라면, 제1피스톤과 제2피스톤의 질량이 같게 설정되어 있기 때문에, 제1타격구성과 제2타격구성의 타격에너지가 같아진다. 그로써, 1 타격당의 타격에너지를 전달부재의 피로한도 미만으로 설정하면, 교호타격모드로 작동하여도 피로파괴에 이르지 않는다. 그리고 타격반력의 상쇄작용도 최대가 된다.

그리고 본 발명의 일 태양에 관계되는 2 피스톤형 유압타격장치에 있어서, 상기 제1절환밸브 및 상기 제2절환밸브의 제어통로의 적어도 1 개소에, 절환밸브의 작동속도를 조정하는 조정수단이 마련되어 있는 것은 바람직하다.

이와 같은 구성이라면, 제1절환밸브 및 제2절환밸브의 제어통로의 적어도 1 개소에, 절환밸브의 작동속도를 조정하는 조정수단을 마련하였기 때문에 "교호타격모드"로 작동하는 경우는 상호의 작동타이밍을 조정함으로써 전체 타격의 간격이 등간격인 교호타격이 가능하고, "동시타격모드"로 작동하는 경우는 정확한 동시타격이 가능하다.

그리고 본 발명의 일 태양에 관계되는 2 피스톤형 유압타격장치에 있어서, 상기 밸브제어수단은, 상기 제1피스톤의 후퇴에 수반하여 상기 고압회로와 밸브제어통로를 연통하는 제1피스톤 전진제어포트와, 상기 제1피스톤의 전진에 수반하여 상기 저압회로와 밸브제어통로를 연통하는 제1피스톤 후퇴제어포트를 가지고, 상기 제1피스톤 전진제어포트에는, 스트로크 조정기구가 마련되어 있는 것은 바람직하다.

이와 같은 구성이라면, 밸브제어수단은, 제1피스톤의 후퇴에 수반하여 고압회로와 밸브제어통로를 연통하는 제1피스톤 전진제어포트와, 제1피스톤의 전진에 수반하여 저압회로와 밸브제어통로를 연통하는 제1피스톤 후퇴제어포트를 가지고, 제1피스톤 전진제어포트에 스트로크 조정기구가 마련되어 있으므로, 제1타격기구와 제2타격기구의 스트로크를 동시에 변경 가능하여, 파쇄대상에 따른 작업이 가능하게 된다.

그리고 본 발명의 일 태양에 관계되는 2 피스톤형 유압타격장치에 있어서, 상기 제1타격기구 및 상기 제2타격기구는, 고압 어큐뮬레이터 및 저압 어큐뮬레이터를 각각 구비하는 것은 바람직하다. 이와 같은 구성이라면, 제1타격기구와 제2타격기구에 각각 고압 어큐뮬레이터와 저압 어큐뮬레이터를 구비하였기 때문에, 각각의 타격기구의 피스톤후실과 어큐뮬레이터를 접근시켜서 배설할 수 있다. 그로써, 압유의 맥동을 완충하여 여잉(餘剩)이 된 압유를 축압(蓄壓) 해서 타격에너지로 전환하는 것이 가능하게 되므로 타격효율이 향상된다.

더욱이, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명중, 다른 태양에 관계되는 2 피스톤형 유압타격장치는, 1 개 또는 복수의 전달부재를 2 개의 피스톤으로 타격하는 타격기구를 구비하는 2 피스톤형 유압타격장치로서, 상기 타격기구는, 제1타격기구와 제2타격기구로 구성되고, 상기 제1타격기구와 상기 제2타격기구는, 타격축선이 병렬로 배설되어 있으며, 상기 제1타격기구는, 제1실린더와, 그 제1실린더에 전진후퇴 가능하게 접감되서 자신의 선단부에 상기 전달부재를 타격하는 제1타격부를 가지는 제1피스톤과, 그 제1피스톤의 상기 전진후퇴동작을 절환하는 제1절환밸브를 구비하고, 상기 제2타격기구는, 제2실린더와, 그 제2실린더에 전진후퇴 가능하게 접감되서 자신의 선단부에 상기 전달부재를 타격하는 제2타격부를 가지는 제2피스톤과, 그 제2피스톤의 전진후퇴동작을 절환하는 제2절환밸브를 구비하고, 상기 제1타격기구측만으로, 상기 제1절환밸브 및 상기 제2절환밸브의 양쪽의 작동을 제어하는 밸브제어수단을 구비하고, 상기 2 개의 피스톤은, 각 피스톤의 전후의 수압면적비가 아래의 (식)을 충족하도록 설정되어 있다.

(식)

단, 상기 (식)에 있어서, t1a는 상기 제1피스톤의 전진시간, t1b는 상기 제1피스톤의 후퇴가속시간, t1c는 상기 제1피스톤의 후퇴감속시간이고, t2a는 상기 제2피스톤의 전진시간, t2b는 상기 제2피스톤의 후퇴가속시간, t2c는 상기 제2피스톤의 후퇴감속시간이다.

다른 형태에 관계되는 2 피스톤형 유압타격장치에 의하면, 2 개의 피스톤의 전진후퇴동작의 절환은, 각각 개별의 절환밸브에 의해 행하며, 또한, 제1절환밸브의 작동을 제어하는 수단 및 제2절환밸브의 작동을 제어하는 수단으로서는 유일한 밸브제어수단을, 제1타격기구에만 마련하고 있다. 그리고 2 개의 피스톤은, 각 피스톤의 전후의 수압면적비가, 상기 (식)을 충족하도록 설정되어 있기 때문에, 이로써, 2 개의 타격기구의 싸이클 타임은 같아지고, 제어가 용이하여 작동이 안정되어 있다. 다른 태양에 관계되는 2 피스톤형 유압타격장치에 의하면, 예를 들면, 슬롯구멍을 천공하는 유압타격장치에 있어서, 2 개의 타격기구의 싸이클 타임은 같아지고, 제어가 용이하여 작동이 안정되고, 상호의 타격반력을 상쇄시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 안정된 작동성을 가지는 2 피스톤형 유압타격장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 태양에 관계되는 2 피스톤형 유압타격장치의 제1실시형태의 종단면도이다.
도 2는 제1실시형태의 제1변형예의 종단면도이다.
도 3은 제1실시형태의 제2변형예의 종단면도이다.
도 4는 제1실시형태의 제3변형예의 종단면도이다.
도 5는 제1실시형태의 제4변형예의 종단면도이다.
도 6은 제1실시형태의 제5변형예의 종단면도이다.
도 7은 제1실시형태의 제6변형예의 종단면도이다.
도 8은 제1실시형태의 제7변형예의 종단면도이다.
도 9는 제1실시형태의 제8변형예의 종단면도이다.
도 10은 제1실시형태의 제9변형예의 종단면도이다.
도 11은 제1실시형태의 제10변형예의 종단면도이다.
도 12는 본 발명의 일태양에 관계되는 2 피스톤형 유압타격장치의 제2실시형태의 종단면도이다.
도 13은 제1변형예의 작동설명도((a)~(d))이다.
도 14는 종래의 2 피스톤형 유압타격장치의 일예를 나타내는 종단면도이다.
도 15는 종래의 2 피스톤형 유압타격장치의 작동설명도((a)~(d))이다.

이하, 본 발명의 일 태양에 관계되는 2 피스톤형 유압타격장치의 실시형태 및 변형예에 대해, 도면을 적절히 참조하면서 설명한다. 여기서, 이하 설명하는 유압타격장치 이외의 착암기의 기본적인 구성은, 종래의 착암기와 같은 공지의 구성으로 이루어지고, 착암기 본체의 전단부에 전달부재의 하나인 섕크로드가 삽착되고, 섕크로드에는, 삭공용의 비트를 부착한 로드가 슬리브로 연결된다(모두 도시 생략).

또한, 도면은 모식적인 것이다. 그 때문에 두께와 평면치수와의 관계, 비율 등은 현실의 것과는 다른 점에 유의해야 하며, 도면 상호간에 있어서도 서로의 치수의 관계나 비율이 다른 부분이 포함되어 있다. 그리고 이하에 나타내는 실시형태 및 변형예는, 본 발명의 기술적 사상을 구체화하기 위한 장치나 방법을 예시하는 것으로서, 본 발명의 기술적 사상은, 구성부품의 재질, 형상, 구조, 배치 등을 하기의 실시형태 및 변형예에 특정하는 것은 아니다.

[제1실시형태]

제1실시형태의 착암기 본체는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 2 피스톤형 유압타격장치(100)를 구비한다. 이 2 피스톤형 유압타격장치(100)는, 고압회로(101), 저압회로(102), 펌프(103), 탱크(104), 전달부재(105), 감압밸브(109), 제1타격기구(200) 및 제2타격기구(300)를 가진다.

제1타격기구(200)와 제2타격기구(300)는, 타격축선이 동축으로 또한 제2타격기구(300)가 전달부재(105)측에 위치하도록 전후로 직렬해서 배설되어 있다. 감압밸브(109)는, 고압회로(101)로부터 분기(分岐)한 통로에 마련되고, 후술하는 제1절환밸브(220) 및 제2절환밸브(320)의 유지포트(220Y, 320Y)에 유지압을 공급 가능하게 접속되어 있다.

전달부재(105)는, 후술하는 제2실린더(301)의 전부(前部)에 마련되어 있다. 전달부재(105)는, 축방향 전방으로부터 순서대로, 중실원통모양의 대경부(106)와, 대경부(106)보다도 소경의 중실원통모양의 제2타격부(108)와, 제2타격부(108)보다도 소경의 중실원통모양의 제1타격부(107)를 동축에 가진다. 제1타격부(107)의 후단면이 제1타격면(107a)으로 되어 있고, 제2타격부(108)의 원환모양의 후단면이 제2타격면(108a)으로 되어 있다.

제1타격기구(200)는, 제1실린더(201), 제1피스톤(210), 제1절환밸브(220), 제1고압 어큐뮬레이터(230), 제1저압 어큐뮬레이터(231) 및 밸브제어수단(204)을 가진다.

제1피스톤(210)은, 중실원통형상을 가지고, 제1실린더(201)에 전진후퇴 가능하게 접감되어 있다. 제1피스톤(210)은, 축방향 전방으로부터 순서대로, 제1피스톤 타격부(216), 제1피스톤 중경부(213), 제1피스톤 대경부(전)(211), 제1피스톤 절환홈(215), 제1피스톤 대경부(후)(212) 및 제1피스톤 소경부(214)를 동축에 가진다. 제1피스톤 타격부(216)의 전단면이 제1피스톤 타격면(216a)으로 되어 있고, 제1피스톤 타격면(216a)은, 상기 전달부재(105)의 제1타격면(107a)에 축방향에서 대향하고 있다.

제1타격기구(200)는, 제1피스톤 전실(202)과, 제1피스톤 후실(203)을 가진다. 제1피스톤 전실(202)은, 제1피스톤 대경부(전)(211)의 전방으로서, 제1피스톤(210)과, 제1실린더(201)와의 사이에서 획성된다. 그리고 제1피스톤 후실(203)은, 제1피스톤 대경부(후)(212)의 후방으로서, 제1피스톤(210)과 제1실린더(201)와의 사이에 획성된다. 제1피스톤 전실(202)에는, 제1피스톤 전실포트(202a)가 개설되고, 제1피스톤 후실(203)에는, 제1피스톤 후실포트(203a)가 개설되어 있다.

제1피스톤 전실포트(202a)는, 고압회로(101)에 접속되어 있다. 이로써, 제1피스톤 전실(201)은 상시 고압으로 되어 있다. 제1피스톤 후실포트(203a)는, 제1피스톤 후실통로(203b)를 개재해서 제1절환밸브(220)의 토출측에 접속되어 있다. 제1피스톤 후실포트(203a)는, 제1절환밸브(220)의 절환동작에 의해, 고압회로(101)와 저압회로(201)로 번갈아 선택접속된다. 이로써, 제1피스톤 후실(203)은 고압과 저압으로 절환된다. 제1피스톤 절환홈(215)의 이동범위에는, 제1피스톤 배유포트(207)가 개설되어 있다. 제1피스톤 배유포트(207)는, 저압회로(102)에 상시 접속되어 있다.

제1실린더(201)에는, 제1피스톤 전실포트(202a)로부터 후방으로 소정의 간격을 이격해서, 전방으로부터 순서대로, 제1피스톤 전진제어포트(205)와, 제1피스톤 후퇴제어포트(206)는, 전측(前側)의 쇼트 스트로크 포트(205a)와, 후측(後側)의 롱 스트로크 포트(205b)로 구성된다.

쇼트 스트로크 포트(205a)에는 가변 스로틀(205c)이 마련되어 있다. 제1피스톤(210)은, 가변 스로틀(205c)을 전개(全開)에서 전폐(全閉)까지 조작함으로써, 제1피스톤(210)의 스트로크를, 쇼트 스트로크로부터 롱 스트로크까지 무단계로 조정 가능하게 되어 있다. 이들 제1피스톤 전진제어포트(205) 및 제1피스톤 후퇴제어포트(206)가 밸브제어수단(204)을 구성하고 있다.

제1절환밸브(220)는, 전유압작동식의 파일로트 제어밸브이다. 제1절환밸브(220)는, 제어포트(220X)와 유지포트(220Y)를 구비하고, 유지포트(220Y)에 상시 유지압이 공급되고, 제어포트(220X)에 제어압을 공배(供排)함으로써 절환동작을 행하도록 구성되어 있다. 제어포트(220X)는, 제1절환밸브 제어통로(221)를 개재시켜 밸브제어수단(204)에 접속되고, 유지포트(220Y)는, 제1절환밸브 유지통로(222)를 개재시켜 감압밸브(109)에 접속되어 있다.

제1피스톤(210)은, 제1피스톤 대경부(전)(211)와 제1피스톤 중경부(213)와의 지름차가, 제1피스톤 대경부(후)(212)와 제1피스톤 소경부(214)와의 지름차보다도 작게 설정되어 있다. 따라서, 제1피스톤 전실(202)에 있어서의 제1피스톤의 수압면적은, 제1피스톤 후실(203)에 있어서의 제1피스톤의 수압면적보다도 작다. 그 때문에, 제1피스톤 전실(202)과 제1피스톤 후실(203)의 양쪽이 고압회로(101)에 접속되면, 수압면적차에 의해 제1피스톤(210)은 전진한다.

제2타격기구(300)는, 제2실린더(301), 제2피스톤(310), 제2절환밸브(320), 제2고압 어큐뮬레이터(330) 및 제2저압 어큐뮬레이터(331)를 가진다. 제2피스톤(310)은, 중공원통형상을 가지고, 제2실린더(301)에 전진후퇴 가능하게 접감되어 있다.

제2피스톤(310)은, 그 외주에, 축방향 전방으로부터 순서대로, 제2피스톤 타격부(316), 제2피스톤 중경부(313), 제2피스톤 대경부(전)(311), 제2피스톤 중앙홈(315), 제2피스톤 대경부(후)(312) 및 제2피스톤 소경부(314)를 동축에 가진다.

그리고 제2피스톤(310)은, 그 내주에, 축방향 전방으로부터 순서대로, 제2피스톤 내경(317) 및 제2피스톤 내경 대경부(317a)를 동축에 가진다. 제2피스톤 타격부(316)의 전단에 형성된 원환모양의 면이 제2피스톤 타격면(316a)으로 되어 있다. 제2피스톤 타격면(316a)은, 상기 전달부재(105)의 제2타격면(108a)에 축방향으로 대향하고 있다.

제2타격기구(300)는, 제2피스톤 전실(302)과, 제2피스톤 후실(303)을 가진다. 제2피스톤 전실(302)은, 제2피스톤 대경부(전)(311)의 전방으로서, 제2피스톤(310)과 제2실린더(301)와의 사이에 획성된다. 그리고 제2피스톤 후실(303)은, 제2피스톤 대경부(후)(312)의 후방으로써, 제2피스톤(310)과 제2실린더(301)와의 사이에 획성된다. 제2피스톤 전실(302)에는, 제2피스톤 전실포트(302a)가 개설되고, 제2피스톤 후실(303)에는, 제2피스톤 후실포트(303a)가 개설되어 있다.

제2피스톤 전실포트(302a)는, 고압회로(101)에 접속되어 있다. 이로써, 제2피스톤 전실(302)은 상시 고압으로 되어 있다. 제2피스톤 후실포트(303a)는, 제2피스톤 후실통로(303b)를 개재시켜 제2절환밸브(320)의 토출측에 접속되어 있다. 제2피스톤 후실포트(303a)는, 제2절환밸브(320)의 절환동작에 의해, 고압회로(101)와 저압회로(102)로 번갈아 선택접속된다. 이로써, 제2피스톤 후실(303)은 고압과 저압으로 절환된다. 제2피스톤 중앙홈(315)의 이동범위에는, 제2피스톤 배유포트(304)가 개설되어 있다. 제2피스톤 배유포트(304)는, 저압회로(102)에 접속되어 있다.

제2절환밸브(320)는, 전유압작동식의 파일로트 제어밸브이다. 제2절환밸브(320)는, 제어포트(320X)와 유지포트(320Y)를 구비하고, 유지포트(320Y)에 상시 유지압이 공급되고, 제어포트(320X)에 제어압을 공배함으로써 절환동작을 행하도록 구성되어 있다. 제어포트(320X)는, 제2절환밸브 제어통로(321)를 개재시켜 밸브제어수단(204)에 접속되고, 유지포트(320Y)는, 제2절환밸브 유지통로(322)를 개재시켜 감압밸브(109)에 접속되어 있다.

여기서, 제1절환밸브(220)와 제2절환밸브(320)는, 절환포트의 구성이 역위상으로 설정되어 있는 점 이외에는 같은 사양이다. 제1절환밸브(220)와 제2절환밸브(320)는, 전술한 대로, 각 제어포트(220X, 320X)가, 밸브제어수단(204)에 각각 접속되고, 마찬가지로, 각 유지포트(220Y, 320Y)가 감압밸브(109)에 각각 접속되어 있다.

제2실린더(301)에는, 제2피스톤 전실(302)의 전방에, 타격실(전)(305)이 마련되는 동시에, 제2피스톤 후실(303)의 후방에, 타격실(후)(306)이 마련되어 있다. 타격실(전)(305)과 타격실(후)(306)은, 제2피스톤 내경(317) 및 제2피스톤 내경 대경부(317a)를 거쳐서 상호 연통하고 있다.

제2피스톤 내경(317)에는, 상기 전달부재(105)의 제1타격부(107)가 전방으로부터 비접촉으로 삽통되는 동시에, 후방에서는 제1피스톤 타격부(216)가 비접촉으로 삽통되어 있다. 제1피스톤 타격면(216a)은, 제2피스톤 내경(317)의 중간 정도에서 전달부재(105)의 제1타격면(107a)을 타격하도록 배치되어 있다. 그리고 제2피스톤 타격면(316a)은, 타격실(전)(305) 내에서 전달부재(105)의 제2타격면(108a)을 타격하도록 배치되어 있다.

제1피스톤 타격부(216)의 외경과 전달부재 제1타격부(107)의 외경과는 대략 같은 지름으로 설정되어 있다. 그리고 제2피스톤 타격부(316)의 외경과 전달부재 제2타격부(108)의 외경과는 대략 같은 지름으로 설정되어 있다. 제2피스톤 내경 대경부(317a)의 내경은, 제1피스톤 중경부(213)의 외경보다도 크게 설정되어 있다.

제2피스톤 대경부(전)(311)와 제2피스톤 중경부(313)의 지름차는, 제2피스톤 대경부(후)(312)와 제2피스톤 소경부(314)와의 지름차보다도 작게 설정되어 있다. 따라서, 제2피스톤 전실(302)에 있어서의 제2피스톤의 수압면적은, 제2피스톤 후실(303)에 있어서의 제2피스톤의 수압면적보다도 작다. 그 때문에, 제2피스톤 전실(302)과 제2피스톤 후실(303)의 양쪽이 고압회로(101)에 접속되면 수압면적차에 의해 제2피스톤(310)은 전진한다.

제1타격기구(200)에 있어서의 제1절환밸브(220)는, 제1피스톤 후실통로(203b)의 길이가 짧으며, 또한, 복잡한 경로가 되지 않는 배치(즉, 압력 손실이 작아지도록 배치)로 설정하는 것이 간요(肝要)하다. 이것은, 제2타격기구(300)에 있어서의 제2절환밸브(320)의 배치에 대해서도 마찬가지이며, 본 실시형태에서는 이상적인 배치로 되어 있다.

더욱이, 제1타격기구(200)에 있어서의 제1고압 어큐뮬레이터(230)와 제1저압 어큐뮬레이터(231)는, 압유의 맥동이 가장 큰 제1절환밸브(220)의 부근에 배설하는 것이 간요하다. 이것은, 제2타격기구(300)에 있어서의 제2고압 어큐뮬레이터(330)와 제2저압 어큐뮬레이터(331)의 배치에 대해서도 마찬가지이며, 본 실시형태에서는 이상적인 배치로 되어 있다.

여기서, 본 실시형태의 2 피스톤형 유압타격장치(100)는, 상기 제1타격기구(200)와 제2타격기구(300)의 사이클 타임이 같게 설정되어 있다. 이하, 제1타격기구(200)와 제2타격기구(300)의 사이클 타임을 같게 설정하는 조건에 대해 설명한다. 기준이 되는 것은, 밸브제어수단(204)을 구비한 제1타격기구(200)이다.

지금, 제1피스톤(210)의 전진시간(후사점(後死点)으로부터 타격위치까지 도달하는 시간)을 t1a로 하고, 제1피스톤의 후퇴가속시간(제1피스톤 후실(203)이 저압의 시간)을 t1b로 하고, 제1피스톤의 후퇴감속시간(제1피스톤 후실(203)이 고압이 되어 후사점까지 도달하는 시간)을 t1c로 하면, 제1타격기구(200)의 사이클 타임 T1은 하기 (식 1)이 된다

… (식 1)

그리고 각각의 관계를, 하기 (식 2)가 되도록 제1피스톤(210)의 전후의 수압면적비, 즉, 제1피스톤 중경부(213)와 제1피스톤 소경부(214)의 직경을 설정한다.

… (식 2)

마찬가지로, 제2피스톤(310)의 전진시간(후사점으로부터 타격위치까지 도달하는 시간)을 t2a로 하고, 제2피스톤의 후퇴가속시간(제2피스톤 후실(303)이 저압인 시간)을 t2b로 하고, 제2피스톤의 후퇴감속시간(제2피스톤 후실(303)이 고압이 되어 후사점까지 도달하는 시간)을 t2c로 하면, 제2타격기구(300)의 사이클 타임 T2는 하기 식(식 3)이 된다.

… (식 3)

그리고 각각의 관계를, 하기 (식 4)가 되도록 제2피스톤(310)의 전후의 수압면적비, 즉, 제2피스톤 중경부(313)와 제2피스톤 소경부(314)의 직경을 설정한다.

… (식 4)

제1피스톤(210)의 전후의 수압면적비와 제2피스톤(310)의 전후의 수압면적비를 같게 하면, 하기 (식 5)가 된다.

… (식 5)

이로써, (식 1)~(식 5로부터, 최종적으로 하기 (식 6)이 된다. 따라서, 2 개의 타격기구의 사이클 타임은 같아진다.

… (식 6)

제1실시형태에 의하면, 제1타격기구(200)와 제2타격기구(300)가 시간적으로 등간격으로 번갈아 전달부재(105)를 타격하는 "교호타격모드"로 작동하므로, 타격수가 2 배가 되고, 타격에너지의 총 합계를 증대해서 고출력화가 가능하다. 그리고 각각의 타격기구에 있어서, 서로의 타격반력이 상쇄되기 때문에 진동을 저감할 수 있다.

여기서, 제1피스톤(210)과 제2피스톤(310)의 질량에 대해 고찰한다.

일반적으로, 유압타격장치의 제원값(諸元値)은, 1 타격당의 타격에너지가 전달부재의 피로한도 미만이 되도록 설정해야 한다. 이와 같이 설정된 유압타격장치라면, 이론상은 무한 횟수 타격하여도 피로파괴에는 이르지 않는다.

2 개의 피스톤의 질량에 차이가 있는 상태에서 교호타격을 하면, 타격에너지가 크거나 작은 다른 타격이 번갈아 연속하게 되지만, 유압타격장치의 제원값은, 타격에너지의 큰 쪽(즉, 질량이 큰 쪽)의 피스톤을 기준으로 해서 설정해야 한다. 이때 질량이 작은 쪽의 피스톤에 착목하면, 피로한도에 대해 여유를 갖게 되기 때문에, 유압타격장치 전체로서는, 본래의 성능을 충분히 발휘할 수 없게 된다.

그리고 상술한 바와 같이, 2 개의 피스톤에 의한 교호타격에서는, 타격반력이 상쇄되는 바, 2 개의 피스톤의 질량에 차이가 있으면, 타격변력에도 차이가 발생하므로 상쇄작용이 축감(縮減)되게 된다. 따라서, 본 발명의 2 피스톤형 유압타격장치에 있어서는, 2 개의 피스톤의 질량을 같게 설정하는 것이 바람직하다. 본 실시형태의 2 피스톤형 유압타격장치(100)에 있어서는, 2 개의 피스톤의 질량을 같게 설정하고 있다. 이로써, 피로한도에 대한 최적 설계가 가능하게 되어, 특히 교호타격모드로 작동한 경우의 타격반력의 상쇄작용을 최대한으로 향수(享受)하는 것이 가능하게 된다.

단, 본 실시형태와 같은, 소위 탠덤(tandem)형의 2 피스톤형 유압타격장치의 경우는, 제1피스톤과 제2피스톤에서는 형상이 크게 다르며, 또 위치관계도 전후로 배치되어 있는 등의 차이가 있기 때문에, 전달부재로부터 받는 반발력에 차이가 생겨 교호타격에 악영향을 미치는 것이 상상된다. 그 경우는, 2 개의 피스톤의 질량에 차이를 마련함으로써 조정을 행하는 것도 충분히 생각할 수 있다.

다음으로, 상술한 제1실시형태의 각 변형예(제1~제10 변형예)에 대해 아래 순서대로 설명한다. 또한, 상술한 제1실시형태와 같은 구성에는 동일한 부호를 붙이는 동시에 설명을 생략한다.

[제1변형예]

도 2는, 제1실시형태의 제1변형예의 2 피스톤형 유압타격장치(100a)이다.

동 도면에 나타내는 바와 같이, 제1실시형태의 2 피스톤형 유압타격장치(100)와의 차이점은, 제1실시형태의 제1절환밸브(220) 및 제2절환밸브(320)로 바꿔서, 제1절환밸브(220a) 및 제2절환밸브(320a)를 사용하고 있는 점이다. 제1절환밸브(220a) 및 제2절환밸브(320a)는, 제1실시형태의 유지포트 대신, 스프링을 구비한 스프링 리턴식의 제어밸브이다.

제어포트(220aX, 320aX)는, 제1실시형태와 마찬가지로, 밸브제어수단(204)에 접속되어 있다. 제1절환밸브(220a) 및 제2절환밸브(320a)는, 밸브제어수단(204)으로부터 공급되는 제어압에 의해 제1실시형태와 같은 절환동작을 행할 수 있다. 제1변형예에 의하면, 도 2에 나타내는 바와 같이, 감압밸브(109) 및 유지통로(222, 322)를 생략할 수 있으므로 장치구성의 간소화도 가능하게 된다.

[제2변형예]

도 3은, 제1실시형태의 제2변형예의 2 피스톤형 유압타격장치(100b)이다.

동 도면에 나타내는 바와 같이, 제1실시형태의 2 피스톤형 유압타격장치(100)와의 차이점은, 제2절환밸브(320b)의 절환포트를, 제1절환밸브(220)와의 동 위상의 관계로 설정한 점이다. 제어포트(320bX)는 밸브제어수단(204)에 접속되고, 유지포트(320bY)는 감압밸브(109)에 접속되어 있으며, 절환동작 자체에 변경은 없다.

제2변형예에 의하면, 제1타격기구(200)와 제2타격기구(300)가 동시에 전달부재(105)를 타격하는 "동시타격모드"로 작동한다. 따라서, 1 타격당의 타격에너지를 교호타격모드의 2 배로 높일 수 있으므로, 파쇄대상이 경암인 경우에 유효하다.

[제3변형예]

도 4는, 제3변형예의 2 피스톤형 유압타격장치(100c)이다. 또한, 제3변형예는, 상기 제2변형예에 대해 "모드선택수단"을 추가한 구성으로 되어 있다.

즉, 동 도면에 나타내는 바와 같이, 제2변형예의 2 피스톤형 유압타격장치(100B)와의 차이점은, 제2절환밸브(320b)의 제어포트(320bX)와 밸브제어수단(204)과의 사이, 및, 유지포트(320bY)와 감압밸브(109)와의 사이에, 제2타격기구 작동모드 선택수단(350)을 마련한 점이다.

제2타격기구 작동모드 선택수단(350)은, 제어압절환밸브(351), 제어통로(352), 유지통로(353) 및 제2절환밸브 유지압 공급통로(354)를 가지고 구성된다. 제어압절환밸브(351)의 입력측은, 제어통로(321a)를 개재시켜 밸브제어수단(204)에 접속되는 동시에, 제2절환밸브 유지압 공급통로(354)와 유지통로(322a)를 개재시켜 감압밸브(109)에 접속되어 있다. 제어압절환밸브(351)의 토출측은, 제어통로(323)를 개재시켜 제어포트(320bX)와 접속되는 동시에, 유지통로(324)를 개재시켜 유지포트(320bY)에 접속되어 있다. 제어통로(352)는, 외부의 파일로트 제어압원(OUT PP)에 접속되어 있다.

도 4에 나타내는 상태, 즉, 파일로트 제어압원(OUT PP)으로부터의 제어압이 공급되지 않은 상태에서는, 제어압절환밸브(351)의 절환포트는 도 4 중의 아래 위치에 있다. 이로써, 제2절환밸브(320b)의 제어포트(320bX)는, 제2절환밸브유지압 공급통로(354)와 접속되어 유지포트(320bY)로 변경된다. 그리고 유지포트(320bY)는, 제어통로(321a)와 접속되어 제어포트(320bX)로 변경된다. 즉, 제2절환밸브(320b)는, 제어포트와 유지포트의 배치가 대체되고, 제1절환밸브(220)와 역위상이 되기 때문에 교호타격모드로 작동한다.

이에 대해, 파일로트 제어원압(OUT PP)으로부터의 제어압이 공급되면, 제어압 절환밸브(351)의 절환포트는, 도 4중의 위쪽 위치로 절환된다. 이로써, 배치가 대체되어 있던 제2절환밸브(320b)의 제어포트(320bX) 및 유지포트(320bY)는 원래의 상태로 복귀하고, 제2절환밸브(320b)는, 제1절환밸브(220)와는 동 위상이 되기 때문에 동시타격모드로 작동한다.

이와 같이, 제3변형예에서는, 제2타격기구 작동모드 선택수단(350)에 의해, 제2절환밸브(320b)의 절환포트를, 제1절환밸브(220)에 대해 역위상과 동위상으로 절환해서 교호타격모드와 동시타격모드를 선택가능하다. 이로써, 제3변형예에 의하면, 파쇄대상이 연암인 경우는 교호타격모드, 경암인 경우는 동시타격모드를 선택한다고 하는 바와 같이, 파쇄대상에 맞게 최적인 타격모드로 작업을 행할 수 있다.

[제4변형예]

도 5는, 제4변형예의 2 피스톤형 유압타격장치(100d)이다. 또한, 제4변형예는, 상기 제1변형예에 대해 "모드선택수단"을 추가한 구성으로 되어 있다. 즉, 동 도면에 나타내는 바와 같이, 제1변형예의 2 피스톤형 유압타격장치(100a)와의 차이점은, 제2절환밸브(320a)의 입력측에, 제2타격기구 작동모드 선택수단으로서 회로절환밸브(355)를 마련한 점이다.

도 5에 나타내는 상태, 즉, 제어신호가 인가되지 않은 상태에서는, 회로절환밸브(355)의 절환포트는, 도 5중의 위쪽 위치에 있고, 제2절환밸브(320a)의 입력측에 접속되는 고압회로(101) 및 저압회로(102)의 회로구성은 유지되어 있다. 따라서, 제2절환밸브(320a)의 절환포트는, 제1절환밸브(220a)에 대해 역위상이므로, 교호타격모드로 작동한다.

이에 대해, 회로절환밸브(355)에 제어신호를 인가하면, 회로절환밸브(355)의 절환포트는, 도 5 중의 아래위치로 교체된다. 이로써, 제2절환밸브(320a)의 입력측에 접속되는 고압회로(101) 및 저압회로(102)의 회로구성이 대체된다. 따라서, 제2절환밸브(320b)의 절환포트는, 제1절환밸브(220a)에 대해 동 위상이 되므로, 동시타격모드로 작동한다.

이와 같이, 제4변형예에서는, 회로절환밸브(355)에 의해, 제2절환밸브(320a)의 절환포트를 제1절환밸브에 대해 역위상과 동위상으로 절환해서, 교호타격모드와 동시타격모드를 선택 가능하다. 이로써, 제4변형예에 의하면, 파쇄대상이 연암인 경우는 교호타격모드를 선택하고, 경암인 경우는 동시타격모드를 선택한다고 하는 바와 같이, 파쇄대상에 맞게 최적인 타격모드로 작업을 행할 수 있다.

여기서, 상술한 제3변형예와 제4변형예는, 제2타격기구 작동모드 선택수단의 일예를 나타낸 것이다. 즉, 제3변형예에서는, 제2절환밸브(320b)의 제어포트(320bX)의 유지포트(320bY)의 배치를 대체함으로써 절환포트의 위상을 절환하고 있고, 제4변형예에서는, 제2절환밸브(320a)에 접속하는 고압회로(101)와 저압회로(102)의 회로구성을 대체함으로써 절환포트의 위상을 절환하고 있다.

양자를 대비하면, 제3변형예는, 감압밸브(109), 제어절환밸브(351) 및 다수의 접속통로라고 하는 구성을 가지도록, 유압기기의 구성이 복잡하지만, 고압회로(101)로부터 피스톤 후실(303)에 이르는 경로 내에는, 고압 어큐뮬레이터(330)와 제2절환밸브(320a)가 있을 뿐이므로 압력 손실이 적다.

이에 대해, 제4변형예는, 고압회로(101)로부터 피스톤 후실(303)에 이르는 경로 내에는, 고압 어큐뮬레이터(330)와 제2절환밸브(320b)의 사이에, 회로절환밸브(355)가 추가되기 때문에, 압력 손실이 증가하는 것은 피할 수 없으나, 그 이외의 유압기기는 필요로 하지 않기 때문에 기기구성은 간소화되고 있다. 이와 같이, 제3변형예와 제4변형예는, 각각 일장일단이 있으므로 작업용도나 코스트에 따라서 적절히 선택하게 된다.

[제5변형예]

도 6은, 제5변형예의 2 피스톤형 타격장치(100e)이다. 또한, 제5변형예는, 상기 제1실시형태에 대해 "휴지수단"을 추가한 구성으로 되어 있다. 즉, 동 도면에 나타내는 바와 같이, 제1실시형태의 2 피스톤형 유압타격장치(100)와의 차이점은, 제2절환밸브(320)의 제어포트(320X)와 밸브제어수단(204)과의 사이, 및, 유지포트(320Y)와 감압밸브(109)와의 사이에, 제2타격기구 휴지수단(360)을 마련한 점이다.

제2타격기구 휴지수단(360)은, 선택밸브(361), 제어통로(362) 및 유지통로(363)를 가지고 구성된다. 선택밸브(361)의 입력측은, 제어통로(321b)를 개재시켜 밸브제어수단(204)에 접속되는 동시에, 분기통로(101a)를 개재시켜 고압회로(101)에 접속되어 있다. 선택밸브(361)의 토출측은, 제어통로(325)를 개재시켜 제어포트(320X)에 접속되어 있다. 제어통로(362)는, 외부의 파일로트 제어압원(OUPTT)에 접속되어 있다. 유지통로(363)는 감압밸브(109)에 접속되어 있다.

도 6에 나타내는 상태, 즉, 파일로트 제어압원(OUT PP)으로부터의 제어압이 공급되지 않은 상태에서는, 선택밸브(361)의 절환포트는, 도 6중의 아래 위치에 있다. 이로써, 제2절환밸브(320)의 제어포트(320X)는, 제어통로(321b)에 의해 밸브제어수단(204)에 접속된다. 따라서, 제2절환밸브(320)는, 밸브제어수단(204)으로부터 공급되는 제어압에 의해 절환동작을 행하므로, 제2타격기구는 교호타격모드로 작동한다.

이에 대해, 파일로트 제어압원(OUT PP)으로부터 제어압이 공급되면, 선택밸브(361)의 절환포트는, 도 6중의 위쪽 위치로 절환된다. 이로써, 제2절환밸브(320)의 제어포트(320X)는, 분기통로(101a)를 개재시켜 고압회로(101)와 접속된다. 그로써, 제2절환밸브(320)는, 도 6중의 위쪽 위치에 상시 유지된다. 따라서, 제2피스톤 후실(303)이 상시 저압접속되므로, 제2피스톤(310)은 후사점까지 후퇴해서 정지한다. 따라서, 제1피스톤(210)만이 전달부재(105)를 타격하는 "단독타격모드"로 작동한다. 제5변형예에 의하면, 단독타격모드를 선택 가능으로 하면, 교호타격모드에 대해서는 타격수를 반감시키고 동시타격모드에 대해서는 타격에너지를 반감시키는, 소위 "경타격(輕打擊)"이 가능하게 되어 작업의 범용성이 증가한다.

[제6변형예]

도 7은, 제6변형예의 2 피스톤형 유압타격장치(100f)이다. 또한, 제6변형예는, 제3변형예의 주요구성인 제2타격기구 작동모드 선택수단과, 제5변형예의 주요구성인 제2타격기구 휴지수단의 양쪽을 동시에 구비한 구성으로 되어 있다.

즉, 동 도면에 나타내는 바와 같이, 제3변형예의 2 피스톤형 유압타격장치(100c)와의 차이점은, 제2절환밸브(320b)의 제어포트(320bX)와 밸브제어수단(204)과의 사이, 및, 유지포트(320bY)와 감압밸브(109)와의 사이에, 제2타격기구 작동모드 선택수단(370)을 마련한 점이다.

제2타격기구 작동모드 선택수단(370)은, 선택밸브(371), 제어통로(372), 유지통로(373), 제어압절환밸브(374), 제어통로(375), 유지통로(376) 및 제2절환밸브 유지압 공급통로(377)를 가지고 구성된다. 선택밸브(371)의 입력측은, 제어통로(321c)에 의해 밸브제어수단(204)과 접속되고, 분기통로(101b)에 의해 고압회로(101)와 접속되어 있다. 선택밸브(371)의 토출측은, 제어압절환밸브(374)의 입력측에 접속되어 있다. 제어통로(372)는, 외부의 파일로트 제어압원(OUT PP1)에 접속되어 있다.

제어압 절환밸브(374)의 입력측은, 상술한 대로, 선택밸브(371)의 토출측과 접속되고, 제2절환밸브 유지압 공급통로(377) 및 유지통로(322b)에 의해 감압밸브(109)에 접속되어 있다. 제어압절환밸브(374)의 토출측은, 제어통로(326)에 의해 제어포트(320bX)에 접속되고, 유지통로(327)에 의해 유지포트(320bY)에 접속되어 있다. 제어통로(375)는, 외부의 파일로트 제어압원(OUT PP2)에 접속되어 있다. 유지통로(376)는 감압밸브(109)에 접속되어 있다.

도 7에 나타내는 상태, 즉, 파일로트 제어압원(OUT PP1) 및 (OUT PP2)으로부터의 제어압이 공급되지 않은 상태에서는, 선택밸브(371) 및 제어압 절환밸브(374)의 절환포트는, 도 7중의 아래 위치에 있다. 이로써, 제2절환밸브(320b)의 제어포트(320bX)는, 제2절환밸브 유지압 공급통로(377)와 접속되서 유지포트(320bY)로 변경된다. 그리고 유지포트(320bY)는, 제어통로(321c)와 접속되서 제어포트(320bX)로 변경된다. 즉, 제2절환밸브(320b)는, 제어포트와 유지포트의 배치가 대체되기 때문에, 제1절환밸브(220)와 역위상이 되어 교호타격모드로 작동한다.

다음으로, 파일로트 제어압원(OUPPP2)으로부터의 제어압만이 공급되면, 제어압 절환밸브(374)의 절환포트는, 도 7 중의 위쪽 위치로 절환된다. 이로써, 배치가 대체되어 있던 제2절환밸브(320b)의 제어포트(320bX) 및 유지포트(320bY)는, 원래의 상태로 복귀한다. 따라서, 제2절환밸브(320b)는, 제1절환밸브(220)와는 동위상이 되어 동시타격모드로 작동한다.

다음으로, 파일로트 제어압원(OUT PP1)으로부터의 제어압만이 공급되면, 제어압 절환밸브(37)의 절환포트는, 도 7중의 아래 위치에 있고, 선택밸브(371)의 절환포트는, 도 7중의 위쪽 위치로 절환된다. 그로써, 제2절환밸브(320b)의 유지포트(320bY)는, 분기통로(101b)를 개재해서 고압회로(101)와 접속된다. 따라서, 제2절환밸브(320b)는 도 7중의 아래 위치로 상시 유지되고, 제2피스톤 후실(303)이 상시 저압접속된다. 이로써, 제2피스톤(310)은, 후사점까지 후퇴해서 정지하므로, 제1피스톤(210)만이 전달부재(105)를 타격하는 단독타격모드로 작동한다.

마지막으로, 파일로트 제어압원(OUT PP1)으로부터의 제어압 및 파일로트 제어압원(OUT PP2)으로부터의 제어압이 모두 공급되면, 선택밸브(371) 및 제어압 절환밸브(374)의 절환포트는, 모두 도 7중의 위쪽 위치로 절환된다. 이로써, 제2절환밸브(320b)의 제어포트(320bX)는, 분기통로(101b)를 개재해서 고압회로(101)와 접속된다. 따라서, 제2절환밸브(320b)는, 도 7중의 위쪽위치로 상시 유지되고, 제2피스톤 후실(303)이 상시 고압접속되어, 제2피스톤(310)은 전사점(前死点)까지 전진해서 정지한다.

이때, 제2피스톤(310)은, 전달부재(105)를 전방으로 밀어내서 정지하기 때문에, 제1피스톤(210)은, 타격점을 벗어난 위치에서 전달부재(105)를 타격하는 전진위치에서의 단독타격모드가 된다. 단독타격모드의 타격에너지는, 교호타격모드나 동시타격모드와 비교하면 "경타격"인 것에 대해, 전진위치에서의 단독타격모드는, 더욱 타격에너지를 줄인 "미타격"이라 할 수 있다.

상술한 대로, 제6변형예는, 제2타격기구 작동모드 선택수단(370)에 의해 "교호타격모드", "동시타격모드" 및 "단독타격모드"를 선택 가능하며, 더하여, "단독타격모드"로 작동할 때의 제2피스톤(310)의 정지위치를 후사점으로서 "경타격"으로 하면, 전사점으로서 "미타격"으로 하는 경우를 선택 가능하여, 작업의 범용성이 증가한다.

[제7변형예]

도 8은, 제7변형예의 2 피스톤형 유압타격장치(100g)이다. 또한, 제7변형예는, 상기 제1변형예에 대해 "휴지수단"을 추가한 구성으로 되어 있다. 즉, 동 도면에 나타내는 바와 같이, 제1변형예의 2 피스톤형 유압타격장치(100a)와의 차이점은, 제2절환밸브(320a)의 제어포트(320aX)와 밸브제어수단(204)과의 사이, 고압회로(101)와의 사이, 및, 저압회로(101)와의 사이에, 제2타격기구 휴지수단(380)을 마련한 점이다.

제2타격기구 휴지수단(380)은, 선택밸브(381)를 갖고 구성되고, 선택밸브(381)의 입력측은, 제어통로(321d)를 개재해서 밸브제어수단(204)에 접속되는 동시에, 분기통로(101c)를 개재해서 고압회로(101)에 접속되고, 더욱이, 분기통로(102a)를 개재해서 저압회로(102)에 접속되어 있다. 그리고 선택밸브(381)의 토출측은, 제어통로(328)를 개재해서 제어포트(320aX)에 접속되어 있다.

도 8에 나타내는 상태, 즉, 선택밸브(381)에 인가하지 않은 상태에서는, 제어포트(320aX)는 밸브제어수단(204)에 접속된다. 그 때문에, 제2절환밸브(320a)는, 밸브제어수단(204)으로부터 공급되는 제어압에 의해 절환동작을 행하므로, 제2타격기구는 교호타격모드로 작동한다.

이에 대해, 선택밸브(381)의 상측의 솔레노이드에 인가해서, 선택밸브(381)를 도 8중의 위쪽 위치로 절환하면, 제어포트(320aX)는, 분기통로(101c)를 개재해서 고압회로(101)에 접속된다. 그로써, 제2절환밸브(320a)는, 도 8중의 위쪽 위치로 유지되서, 제2피스톤 후실(303)이 상시 저압접속된다. 그 때문에, 제2피스톤(310)은, 후사점까지 후퇴해서 정지하기 때문에, 제1피스톤(210)만이 전달부재(105)를 타격하는 단독타격모드로 작동한다.

한편, 선택밸브(381)의 하측의 솔레노이드에 인가해서, 선택밸브(381)를 도 8중의 아래 위치로 절환하면, 제어포트(320aX)는, 분기통로(102a)를 개재해서 저압회로(102)에 접속된다. 그 때문에, 제2절환밸브(320a)는, 도 8중의 아래 위치에 유지되서, 제2피스톤 후실(303)이 상시 고압접속된다. 그로써, 제2피스톤(310)은, 전사점까지 전진해서 정지한다. 이때, 제2피스톤(310)은, 전달부재(105)를 전방으로 밀어내서 정지하기 때문에, 타격점을 벗어난 위치에서 제1피스톤(210)이 전달부재(105)를 타격하는 전진위치에서의 단독타격모드가 된다.

상술한 대로, 제7변형예는, 제2타격기구 휴지수단(380)에 의해, 교호타격모드, 및 단독타격모드를 선택 가능하고, 더하여 단독타격모드로 작동할 때의 제2피스톤(310)의 정지위치를 후사점으로 해서 "경타격"으로 하는 경우와, 전사점으로해서 "미타격"으로 하는 경우를 선택 가능하여, 작업의 범용성이 증가한다.

[제8변형예]

도 9는, 제8변형예의 2 피스톤형 유압타격장치(100h)이다. 또한, 제8변형예는, 상기 제1변형예에 대해 "모드선택수단"을 추가한 구성으로 되어 있다. 즉, 동 도면에 나타내는 바와 같이, 제1변형예의 2 피스톤형 유압타격장치(100a)와의 차이점은, 제2절환밸브(320a)의 입력측에, 제2타격기구 작동모드 선택수단으로서, 3 위치 절환밸브(385)를 마련한 점이다. 3 위치 절환밸브(385)는, 상술한 제4변형예의 회로절환밸브(355)에 절환포트를 한 개 추가해서, 전자 솔레노이드와 스프링을 각각 양측에 마련한 것이다.

도 9에 나타내는 상태, 즉, 3 위치 절환밸브(385)에 제어신호가 인가되지 않은 상태에서는, 3 위치 절환밸브(385)의 절환포트는 도 9 중의 중앙위치에 있다. 그 때문에, 제2절환밸브(320a)의 입력측에 접속되는 고압회로(101) 및 저압회로(102)의 회로구성은 유지되고, 제2절환밸브(320a)의 절환포트는, 제1절환밸브(220a)에 대해 역위상이므로 교호타격모드로 작동한다.

이에 대해, 3 위치 절환밸브(385)의 하측의 솔레노이드에 제어신호를 인가하면, 3 위치 절환밸브(385)의 절환포트는, 도 9중의 아래 위치로 교체된다. 이로써, 제2절환밸브(320a)의 입력측에 접속되는 고압회로(101) 및 저압회로(102)의 회로구성은 대체된다. 그 때문에, 제2절환밸브(320a)의 절환포트는, 제1절환밸브(220a)에 대해 동 위상이 되기 때문에 동시타격모드로 작동한다.

한편, 3 위치 절환밸브(385)의 상측의 솔레노이드에 제어신호를 인가하면, 3 위치 절환밸브(385)의 절환포트는, 도 9중의 위쪽 위치로 교체된다. 이로써, 제2절환밸브(320a)의 입력측은, 모든 저압회로(102)에 접속된다. 따라서, 제2절환밸브(320a)가 밸브제어수단(204)의 제어압에 의해 절환되어도, 제2피스톤 후실(303)은, 상시 저압접속되게 된다. 그로써, 제2피스톤(310)은, 후사점까지 후퇴해서 정지하므로, 제1피스톤(210)만이 전달부재(105)를 타격하는 단독타격모드로 작동한다.

이와 같이, 제8변형예에서는, 3 위치 절환밸브(385)에 의해, 제2절환밸브(320a)의 절환포트를, 제1절환밸브에 대해 역위상과 동위상으로 절환하고, 나아가서는, 제2절환밸브(320a)의 절환위치에 의하지 않고, 제2피스톤 후실을 상시 저압접속하는 것이 가능하다. 그로써, 제8변형예에 의하면, 교호타격모드, 동시타격모드 및 단독타격모드를 선택하는 것이 가능하고, 파쇄대상이나 작업내용에 맞게 최적인 타격모드로 작업을 행할 수 있다.

[제9변형예]

도 10은, 제9변형예의 2 피스톤형 유압타격장치(100i)이다. 또한, 제9변형예는, 상기 제6변형예에 대해 "추력조정수단"을 추가한 구성으로 되어 있다. 즉, 동 도면에 나타내는 바와 같이, 제6변형예의 2 피스톤형 유압타격장치(100f)와의 차이점은, 제2타격기구(300) 측의 고압회로(101)를 제2타격기구 작동압통로(307)로 하고, 제2타격기구 작동압통로(307)와 고압회로(101)와의 사이에, 제2타격기구 정지추력 조정수단(390)을 마련한 점이다. 제2타격기구 정지추력 조정수단(390)은, 선택밸브(391), 감압통로(392), 감압밸브(393), 역지밸브(394) 및 분기통로(101d)를 가지고 구성된다.

상술한 대로, 제6변형예는, 제2타격기구 작동모드 선택수단(370)에 의해 "교호타격모드", "동시타격모드", 및 "단독타격모드"를 선택 가능하고, 더하여, "단독타격모드"로 작동할 때의 제2피스톤(210)의 정지위치를 후사점으로 해서 "경타격"으로 하는 경우와, 전사점으로 해서 "미타격"으로 하는 경우를 선택 가능하지만, 제9변형예의 제2타격기구 정지추력 조정수단(390)은, 이 "미타격"의 타격력을 파쇄대상에 따라서 최적화하기 위한 구성이다.

지금, 파일로트 제어압원(OUT PP1) 및 (OUT PP2)으로부터의 제어압이 공급되면, 선택밸브(371) 및 제어압절환밸브(374)의 절환포트가, 도 10중의 위쪽 위치로 절환된다. 이로써, 제2피스톤 후실(303)이 상시 고압접속되고, 제2피스톤(310)은, 전달부재(105)를 전방으로 밀어내서 정지한다. 따라서, 타격점을 벗어난 위치에서 제1피스톤(210)이 전달부재(105)를 "미타격"하는 상태가 된다.

이때 도 10에 나타내는 상태, 즉, 파일로트 제어압원(OUT PP3)으로부터의 제어압이 공급되지 않은 상태에서는, 선택밸브(391)의 절환포트는, 도 10중의 위쪽 위치에 있다. 그 때문에 제2타격기구 작동압통로(307)는, 분기통로(101d)를 개재해서 고압회로(101)에 접속되기 때문에, 제2피스톤(310)의 전방으로의 추력은 최대가 된다.

이에 대해, 파일로트 제어압원(OUT PP3)으로부터 제어압이 공급되면, 선택밸브(391)의 절환포트는, 도 10중의 아래 위치로 교체된다. 이로써, 제2타격기구 작동압통로(307)는, 감압통로(392), 감압밸브(393) 및 역지밸브(394)를 개재해서 고압회로(101)에 접속된다. 그 때문에, 제2피스톤 전실(302)과 제2피스톤 후실(303)은, 모두 감압된 압유가 공급된다. 제2피스톤(310)은, 제2피스톤 전실(302)과 제2피스톤 후실(303)에서의 수압면적차에 의해 전방으로의 추력이 부여되지만, 고압접속되는 경우와 비교하면 추력은 저하된다.

여기서, 이 제9변형예에서는, 감압밸브(393)의 설정을, 제2피스톤(310)의 전방으로의 이송기구의 추력보다도 작아지도록 설정한다. 이로써, 파쇄대상의 강도가 높고 안정되어 있는 경우는, 전달부재(105)는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 실린더(301)에 맞닿는 위치까지 후퇴해서, 제2피스톤 후실(303)까지 저압접속된 경우와 마찬가지로 경타격이 행해진다. 한편, 파쇄대상의 상태가, 공동(空洞)이나 파쇄대(破碎帶) 등의 강도가 저하된 경우는, 제2피스톤(310)이 전달부재(105)를 전방으로 압입 전진해서 미타격이 된다.

파쇄대상의 상태에 따라서 전달부재(105)의 압입량은 변화하지만, 압입량이 커질수록 미타격의 타격력은 감소하기 때문에, 파쇄대상에 따른 미타격을 행하는 것이 가능하다. 취약한 파쇄대상을 통상의 타격력으로 삭공작업을 행하면, 삭공속도가 너무 증대해서 플러싱(flushing) 장치의 조분(繰粉) 배출능력이 따라잡지 못하게 되어, 전달부재가 스택(stack)하는, 소위 "죽순"상태가 되는 경우가 있으나, 이 제9변형예에 의하면, 파쇄대상에 맞게 미타격의 타격력을 최적화하는 것이 가능하다.

[제10변형예]

도 11은, 제10변형예의 2 피스톤형 유압타격장치(100j)이다. 또한, 제10변형예는, 상기 제1실시형태에 대해 "조정수단"을 추가한 구성으로 되어 있다. 즉, 동 도면에 나타내는 바와 같이, 제1실시형태의 2 피스톤형 유압타격장치(100)와의 차이점은, 제2절환밸브 제어통로(321)에 제2타격기구 조정수단으로서 가변 스로틀(395)을 마련한 점이다. 가변 스로틀(395)을 조작함으로써, 제2타격기구(300)의 작동을 조정하는 것이 가능하게 된다.

제10변형예에 의하면, 예를 들어 파쇄대상의 상태나 유온(油溫) 등이 변화하는 등으로 해서, 제1타격기구(200)와 제2타격기구(300)의 타격의 상태가 상대적으로 변화하여도, 이것을 유연하게 조정할 수 있다. 그로써, 교호타격모드로 작동하는 경우는, 전체 타격의 간격이 시간적으로 등간격인 교호타격이 가능하며, 그리고 동시 타격모드로 작동하는 경우는, 정확한 동시타격이 가능하다.

[제2실시형태]

도 12는, 제2실시형태의 2 피스톤형 유압타격장치(400)이다.

여기서, 도 1~도 11까지를 참조해서 설명한, 제1실시형태 및 제1실시형태에 대한 제1 내지 제10변형예는, 모두, 제1타격기구(200)와 제2타격기구(300)를, 타격축선이 동축으로 또한 제2타격기구(300)가 전달부재(105)측이 되도록 전후로 직렬해서 배설하고, 제2피스톤(310)이 중공형상을 가지고, 제1피스톤(210)과 제2피스톤(310)의 선단부에 각각 전달부재(105)를 타격하는 타격부(216, 316)를 마련하고, 제1피스톤 타격부(216)가 제2피스톤(310)의 내부를 삽통해서 전달부재(105)를 타격 가능하게 연출(延出)해서 형성된, 소위 탠덤형의 2 피스톤형 유압타격장치이다.

이에 대해, 도 12에 나타내는 제2실시형태에서는, 제1타격기구(500)와 제2타격기구(600)와의 타격축선을 병렬로 배설하고, 각각 개별의 전달부재(405, 408)를 타격하는, 소위 패럴렐(parallel)형의 2 피스톤형 유압타격장치(400)이다. 또한, 동 도면에 있어서, 탠덤형의 배치를 패럴렐형으로 바꾸고 있는 점 이외는, 제1타격기구(500)의 각 구성은, 제1실시형태 및 제1~제10변형예에 있어서의 제1타격기구(200)의 각 구성에 대응하고 있으며, 마찬가지로, 제2타격기구(600)의 각 구성은, 제1실시형태 및 제1~제10변형예에 있어서의 제2타격기구(300)의 각 구성에 대응하고 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

제2실시형태에 있어서, 병렬배치된 2 개의 전달부재(405, 408)는, 하나의 프런트 헤드(front head, 550)에 의해 유지되고, 프런트 헤드(550) 내에는, 각 전달부재(405, 408)의 타격실(551, 552)이 병렬로 마련되어 있다. 제2피스톤(610)은, 제1피스톤(510)과 똑같은 사양을 가진다. 단, 제9변형예의 제2타격기구 정지추력 조정수단(390)은 구비하고 있지 않다.

제2실시형태에 의하면, 패럴렐형의 2 피스톤형 유압타격장치에 있어서, 2 개의 타격기구의 사이클 타임은 같아지고, 제어가 용이하여 작동이 안정되어 있다. 그리고 제1실시형태에 대한 제1~제10변형예와 같은 구성을 적절히 채용함으로써, 교호타격모드, 동시타격모드 및 단독타격모드를 선택 가능하고, 나아가서는, 상호의 타격기구의 작동을 조정 가능하며, 전체의 스트로크조정도 가능하므로, 여러 가지의 작업에 유연하게 대응 가능하다. 그리고 각각의 피스톤 후실에 근접해서 어큐뮬레이터를 배설하고 있으므로 타격효율이 우수하다. 이 패럴렐형의 2 피스톤형 유압타격장치의 용도로서는, 슬롯구멍을 시공하는 천공장치가 유효하다.

다음으로, 상기 실시형태 및 각 변형예중에서 대표해서, 도 2 및 도 13을 참조해서 제1변형예의 2 피스톤형 유압타격장치(100a)를 사용한 교호타격모드의 작동을 설명한다. 또한, 도 13에 있어서, 해칭으로 나타내는 개소는 고압접속된 상태를 나타내고, 아웃라인으로 나타내는 개소는 저압접속된 상태를 나타내고 있다. 여기서는, 도 2의 제1피스톤 전진제어포트(205)의 설정을 가변 스로틀(205c)을 전폐(全閉)로 하고, 롱 스트로크 포트(205b)가 기능하는 상태, 즉, 롱 스트로크가 선택된 상태에서 설명을 한다.

제1변형예의 2 피스톤형 유압타격장치(100a)에 있어서, 제2피스톤(310)이 전달부재(105)를 타격한 직후, 제1피스톤(210)이 후퇴해서 롱 스트로크 포트(205b)가 제1피스톤 전실(202)과 연통한다. 밸브제어수단(204)은 고압접속되고, 제1절환밸브(220a)와 제2절환밸브(320a)의 파일로트 포트에는 고압유가 공급된다. 이로써, 제1절환밸브(220a)와 제2절환밸브(320a)의 절환포트는, 각각 도 13중의 위쪽 위치로 절환된다. 이로써, 제1피스톤 후실(203)은 고압접속, 제2피스톤 후실(303)은 저압접속되며, 제1피스톤(210)이 후퇴감속국면, 제2피스톤(310)은 후퇴가속국면이 된다(도 13(a)).

이어서, 제1피스톤(210)과 제2피스톤(310)이 모두 후퇴하고, 제1피스톤(210)은 후사점까지 도달한다. 이때 밸브제어수단(204)은 고압접속이 유지되기 때문에, 제1절환밸브(220) 및 제2절환밸브(320)의 절환포트는, 각각 도 13중의 위쪽 위치에 유지된다. 제1피스톤 후실(203)의 고압접속, 제2피스톤 후실(303)의 저압접속은 각각 유지되어, 제1피스톤(210)이 전진가속국면으로 전환되며, 제2피스톤(310)은 후퇴가속국면을 유지한다(도 13(b)).

이어서, 제1피스톤(210)이 전달부재(105)를 타격하기 직전까지 전진하고, 제2피스톤(310)이 후퇴하는 동안, 밸브제어수단(204)은 고압상태가 유지되기 때문에, 제1절환밸브(220) 및 제2절환밸브(320)의 절환포트는, 각각 도 13중의 위쪽 위치에 유지된다. 제1피스톤 후실(203)의 고압접속, 제2피스톤 후실(303)의 저압접속은 각각 유지되어, 제1피스톤(210)의 직전속도는 최대 가까이까지 가속되고, 제2피스톤(310)은 후퇴가속국면을 유지한다(도 13(c)).

제1피스톤(210)이 전달부재(105)를 타격한 직후, 제1피스톤 후퇴제어포트(206)와 제1피스톤 배유포트(207)가 연통한다. 밸브제어수단(204)은 저압접속되고, 제1절환밸브(220)와 제2절환밸브(320)의 파일로트 포트는 저압접속된다. 이로써, 제1절환밸브(220)와 제2절환밸브(320)의 절환포트는, 각각 도 13중의 아래 위치로 절환된다. 이로써, 제1피스톤 후실(203)은 저압접속, 제2피스톤 후실(303)은 고압접속되고, 제1피스톤(210)이 후퇴가속국면으로 전환되서, 제2피스톤(310)은 후퇴감속국면으로 전환된다(도 13(d)).

이어서, 제1피스톤(210)과 제2피스톤(310)이 모두 후퇴하고, 제2피스톤(310)은 후사점까지 도달한다. 이때 밸브제어수단(204)은 저압상태가 유지되기 때문에 제1절환밸브(220) 및 제2절환밸브(320)의 절환포트는, 각각 도 13중의 아래 위치에 유지된다. 제1피스톤 후실(203)의 저압접속, 제2피스톤 후실(303)의 고압접속은 각각 유지되어, 제1피스톤(210)이 후퇴가속국면을 유지하고, 제2피스톤(310)은 전진가속국면으로 전환된다(도 13(e)).

제2피스톤(310)이 전달부재(105)를 타격하기 직전까지 전진하고, 제1피스톤(210)이 후퇴하는 동안, 밸브제어수단(204)은 저압상태가 유지되기 때문에, 제1절환밸브(220) 및 제2절환밸브(320)의 절환포트는, 각각 도 13중의 아래 위치에 유지된다. 제1피스톤 후실(203)의 저압접속, 제2피스톤 후실(303)의 고압접속은 각각 유지되고, 제2피스톤(310)의 전진속도는 최대 가까이까지 가속되어, 제1피스톤(210)은 후퇴가속국면을 유지한다(도 13(f)). 이하, 상기의 사이클을 반복함으로써, 제1피스톤(210)과 제2피스톤(310)에 의해 전달부재(105)를 시간적으로 등간격으로 교호타격을 행할 수 있다.

여기서, 도 13(a)~(c)에 있어서의 각 타격기구의 피스톤 전실과 피스톤 후실의 상태에 착목하면, 제1타격기구(200)는, 제1피스톤 전실(202) 및 제1피스톤 후실(203)이 모두 고압이 되고, 제2타격기구(300)는, 제2피스톤 전실(302)이 고압, 제2피스톤 후실(303)이 저압이 된다.

따라서, 제1타격기구(200)에 있어서, 제1피스톤(210)에는 전방으로의 추력이 발생하고 있고, 제1실린더(201)에는 후방으로의 반력 F1a~F1c가 작용하고 있는 것에 대해, 제2타격기구(300)에 있어서, 제2피스톤(310)에는 후방으로의 추력이 발생하고 있으며, 제2실린더(301)에는 전방으로의 반력 F2a~F2c가 작용하고 있다. 즉, 제1실린더(201)에 작용하는 반력과 제2실린더(301)에 작용하는 반력은 방향이 반대이고, 반력은 상쇄된다.

다음으로, 도 13(d)~(f)에 있어서의 각 타격기구의 피스톤 전실과 피스톤 후실의 상태에 착목하면, 제1타격기구(200)는, 제1피스톤 전실(202)이 고압, 제1피스톤 후실(203)이 저압이 되고, 제2타격기구(300)는, 제2피스톤 전실(302) 및 제2피스톤 후실(303)이 모두 고압이 된다.

따라서, 제1타격기구(200)에 있어서, 제1피스톤(210)에 후방으로의 추력이 발생하고 있고, 제1실린더(201)에는 전방으로의 반력 F1d~F1f가 작용하고 있는 것에 대하여, 제2타격기구(300)에 있어서, 제2피스톤(310)에는 전방으로의 추력이 발생하고 있으며, 제2실린더(301)에는 후방으로의 반력 F2d~F2f가 작용하고 있다. 즉, 제1실린더(201)에 작용하는 반력과 제2실린더(301)에 작용하는 반력은 방향이 반대이고, 반력은 상쇄된다.

더욱이, 각 타격기구에 작용하는 반력에 대해 고찰한다.

제1타격기구(200)에 있어서, 전술한 (식 2)의 조건, 즉, 제1피스톤(210)의 후퇴가속시간과 제1피스톤(210)의 후퇴감속시간의 합계가, 제1피스톤(210)의 전진시간과 같게 하기 위해서는, 본 실시형태의 "전실상시고압-후실고저압 절환식"의 타격기구의 경우, 제1피스톤(210)의 전후의 수압면적비는 통상 1:4로 설정한다. 따라서, 제2피스톤(310)의 전후의 수압면적비는 1:4로 설정하게 된다.

이와 같이 수압면적비를 설정한 경우, 도 13의 (a)~(f)의 각 공정에 있어서의 제1실린더(201)에 작용하는 반력 F1a~F1f, 제2실린더(301)에 작용하는 반력 F2a~F2f, 및, 2 개의 반력을 합산한 합산반력 F0a~F0f의 관계는 아래의 표 1에 나타내는 바와 같이 된다.

여기서, 각 반력의 값은, 제1실린더(201)에 있어서의 제1피스톤(210)의 후퇴가속시간의 반력(F1d~F1f)을 1로 하고, 반력의 방향이 전방인 경우는 +, 후방인 경우는 -가 된다. 즉, 동 표에 나타내는 바와 같이, 전체 공정에 있어서의 합산반력 F0a~F0f는 항상 -2임을 알 수 있다.

예를 들면, 통상의 액압식 타격장치는 제1타격기구(200)만을 구비하고 있다고 파악하면, 제1실린더에 작용하는 반력은 -3~+1로 변동하게 된다. 이 때문에, 이송기구는, -3의 반력에 대항해서 제1타격기구를 전진시키기 때문에, +3보다도 큰 추력을 부여할 필용(必用)이 있다. 그러나, 반력은 +1이 될 공정도 있고, 이때는 +3보다도 큰 추력은 과잉이 되서, 전달부재인 로드에 큰 부하가 걸리게 된다. 그 때문에, 구멍굴곡이나 로드의 파손의 원인이 되는 경우가 있다.

그것에 대해, 본 발명의 2 피스톤형 유압타격장치(100)에서는, 상술한 바와 같이, 합산반력은 항상 -2로 유지되고 있기 때문에, 이송기구는 +2보다도 큰 추력을 부여하면 되며, 공정에 의해 추력이 과잉이 되어 구멍굴곡이나 로드의 파손이 생기는 일은 없다.

또한, 동시 타격모드로 작동하는 경우는, 제1타격기구(200)와 제2타격기구(300)가 같은 거동(擧動)을 나타내고, 단독타격모드로 작동하는 경우는, 제1타격기구(200)만이 작동하기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.

이상, 본 발명의 실시형태 및 변형예에 대해 도면을 참조해서 설명하였는데, 본 발명에 관계되는 2 피스톤형 액압식 타격장치는, 상기 실시형태 및 변형예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 주지를 일탈하지 않으면, 그 외의 여러 가지 변형이나 각 구성요소를 변경하는 것이 허용되는 것은 물론이다.

예를 들면, 상기 실시형태 내지 변형예에서는, 제1피스톤(210)은 중실 구조로 한 예를 설명하였는데, 이것에 한정되지 않고, 제2피스톤(310)과 마찬가지로, 중공구조로 하여도 무방하다. 단, 이 경우는, 제1피스톤 타격부(216)와 대향하는 전달부재(105)의 타격부(107)의 단면형상을 갖추는 것이 바람직하다.

그리고 상기 실시형태 내지 변형예에서는, 제1타격기구(200) 및 제2타격기구(300)는, 피스톤 전실이 상시 고압접속, 피스톤 후실이 고압과 저압의 교호절환접속함으로써 피스톤을 전진후퇴시키는 "전실상시고압-후실고저압 절환식"의 타격기구를 예로 설명하였으나, 이것에 한정되지 않고, 쌍방의 타격기구의 형식을 갖추는 것이라면 "전후실고저압 절환식"이나 "후실상시고압-전실고저압 절환식"을 채용하여도 무방하다(단, 타격기구의 형식에 따라서는 작동모드선택수단이나 작동휴지수단을 채용할 수 없는 경우도 있다).

그리고 상기 실시형태 내지 변형예에서는, 제2타격기구(300)에 있어서, 제2피스톤(310)은, 제2피스톤 중앙홈(315)을 구비하고, 제2실린더(301)에는 제2피스톤 배유포트(304)를 구비하는 예를 설명하였는데, 이 구성은, 제2피스톤 대경부(전)(311), 제2피스톤 대경부(후)(312)와 제2실린더(301)와의 접동면(摺動面)의 유막(油膜)끊김을 예방하는 것에 의의가 있는 바, 클리어런스량의 조정 등으로 이 과제를 해결할 수 있으면, 제2피스톤 중앙홈(315)과 제2피스톤 배유포트(304)를 폐지하여도 무방하다.

그리고 상기 실시형태 내지 변형예에서는, 밸브제어수단(204)은, 제1타격기구(200) 측에 마련되어 있으나, 이것에 한정되지 않고, 제2타격기구(300)측에 마련하여도 무방하다. 그리고 제10변형예에 나타낸 가변 스로틀(395)은, 제1절환밸브 제어통로(221)측에 마련하여도 좋으며, 제1절환밸브 제어통로(221)와 제2절환밸브 제어통로(321)의 양쪽에 마련하여도 무방하다.

그리고 상기 실시형태 내지 변형예에서는, 회로절환밸브(355), 선택밸브(381), 및, 3 위치 절환밸브의 예를 나타낸 제2타격기구 작동모드 선택수단(350)은, 전자밸브로서 설명을 하였는데, 이것에 한정되지 않고, 제어압을 다른 계통으로 준비해서 유압파일로트로 절환하는 타입을 채용하여도 무방하다.

그리고 제2실시형태의 패럴렐형의 2 피스톤형 유압타격장치에 있어서, 2 개 이상의 타격기구를 병렬로 배설하여도 좋으며, 예를 들면, 복수의 타격기구를 원주상에 배설하면 대구경(大口徑)의 삭공을 행하는 장치를 실현 가능하다. 이 경우, 각 타격기구의 사이에서 반력을 상쇄시키며, 또한, 합산반력을 상시 일정하게 유지하기 위해서는, 병렬로 배설하는 타격기구는 짝수 개인 것이 바람직하다.

100, 100a~100i: 2 피스톤형 유압타격장치 (탠덤)
101,101a~101c: 고압회로, 분기통로
102, 102a: 저압회로, 분기통로
103, 104: 펌프, 탱크
105: 전달부재
106: (전달부재의) 대경부
107, 107a: (전달부재의) 제1타격부, 타격면
108, 108a: (전달부재의) 제2타격부, 타격면
109: 감압밸브
200: 제1타격기구
201: 제1실린더
202, 202a: 제1피스톤 전실, 전실포트
203, 203a, 203b: 제1피스톤 후실, 후실포트, 후실통로
204: 밸브제어수단
205: 제1피스톤 전진제어포트
205a, 205b, 205c:쇼트 스트로크 포트, 롱 스트로크 포트, 가변 스로틀
206: 제1피스톤 후퇴제어포트
207: 제1피스톤 배유포트
210: 제1피스톤
211, 212: 제1피스톤 대경부(전), 대경부(후)
213, 214, 215: 제1피스톤 중경부, 소경부, 절환홈
216, 216a: 제1피스톤타격부, 타격면
220: 제1절환밸브 (전유압작동식)
220a: 제1절환밸브 (스프링 리턴식)
220X 220aX: 제1절환밸브 제어포트
220Y 220aY: 제1절환밸브 유지포트
221, 222: 제1절환밸브 제어통로, 유지통로
230, 231: 제1고압 어큐뮬레이터, 제1저압 어큐뮬레이터
300: 제2타격기구
301: 제2실린더
302, 302a: 제2피스톤 전실, 전실포트
303, 303a, 303b: 제2피스톤 후실, 후실포트, 후실통로
304: 제2피스톤 배유포트
305, 306: 타격실(전), 타격실(후)
307: 제2타격기구 작동압통로
310: 제2피스톤
311, 312: 제2피스톤 대경부(전), 대경부(후)
313, 314, 315: 제2피스톤 중경부, 소경부, 중앙홈
316, 316a: 제2피스톤 타격부, 타격면
317, 317a: 제2피스톤내경, 대경부
320, 320b: 제2절환밸브 (전유압작동식), 동위상
320a: 제2절환밸브 (스프링 리턴식)
320X, 320aX, 320bX: 제2절환밸브 제어포트
320Y, 320aY 320bY: 제2절환밸브 유지포트
321, 321a, 321d, 323, 325, 326, 328: 제2절환밸브 제어통로
322, 324, 327: 제2절환밸브 유지통로
330, 331: 제2고압 어큐뮬레이터, 제2저압 어큐뮬레이터
350: 제2타격기구 작동모드 선택수단
351, 352, 353: 제어압절환밸브, 제어통로, 유지통로
354: 제2절환밸브 유지압 공급통로
355: 제2타격기구 작동모드 선택수단 (회로절환밸브)
360: 제2타격기구 휴지수단
361, 362, 363: 선택밸브, 제어통로, 유지통로
370: 제2타격기구 작동모드 선택수단
371, 372, 373: 선택밸브, 제어통로, 유지통로
374, 375, 376: 제어압절환밸브, 제어통로, 유지통로
377: 제2절환밸브 유지압 공급통로
380: 제2타격기구 휴지수단
381: 선택밸브
385: 제2타격기구 작동모드 선택수단 (3 위치 절환밸브)
390: 제2타격기구정지 추력조정수단
391, 392, 393, 394: 선택밸브, 감압통로, 감압밸브, 역지밸브
395: 제2타격기구 조정수단 (가변 스로틀)
400: 2 피스톤형 유압타격장치 (패럴렐)
401, 401a: 고압회로, 분기통로
402: 저압회로
403, 404: 펌프, 탱크
405: 제1전달부재
406, 407: 대경부, 타격부
408: 제2전달부재
409, 410: 대경부, 타격부
411: 감압밸브
500: 제1타격기구
501: 제1실린더
502, 502a: 제1피스톤 전실, 전실포트
503, 503a, 503b: 제1피스톤 후실, 후실포트, 후실통로
504: 밸브제어수단
505: 제1피스톤 전진제어포트
505a, 505b, 505c: 쇼트 스트로크 포트, 롱 스트로크 포트, 가변 스로틀
506: 제1피스톤 후퇴제어포트
507: 제1피스톤 배유포트
510: 제1피스톤
511, 512: 제1피스톤 대경부(전), 대경부(후)
513, 514, 515: 제1피스톤 중경부, 소경부, 절환홈
520, 521, 522: 제1절환밸브, 제어통로, 유지통로
520X, 520Y: 제1절환밸브 제어포트, 유지포트
530, 531: 제1고압 어큐뮬레이터, 저압 어큐뮬레이터
550: 프런트 헤드
551, 552, 553 : 제1타격실, 제2타격실, 연통공
600: 제2타격기구
601: 제2실린더
602, 602a: 제2피스톤 전실, 전실포트
603, 603a, 603b: 제2피스톤 후실, 후실포트, 후실통로
610: 제2피스톤
611, 612: 제2피스톤 대경부(전), 대경부(후)
613, 614, 615: 제2피스톤 중경부, 소경부, 중앙홈
620: 제2절환밸브
620X, 620Y: 제2절환 제어포트, 유지포트
621, 623: 제2절환밸브 제어통로
622, 624: 제2절환밸브 유지통로
630, 631: 제2고압 어큐뮬레이터, 저압 어큐뮬레이터
640: 제2타격기구 작동모드 선택수단
641, 642, 643: 선택밸브, 제어통로, 유지통로
644, 645, 646: 제어압절환밸브, 제어통로, 유지통로
647: 제2절환밸브 유지압 공급통로
650: 제2타격기구 조정수단 (가변 스로틀)
OUT PP: 외부제어압

Claims (14)

1개의 전달부재를 2 개의 피스톤으로 타격하는 타격기구를 구비하는 2 피스톤형 유압타격장치(油壓打擊裝置)로서,
상기 타격기구는, 제1타격기구와 제2타격기구로 구성되고, 상기 제1타격기구와 상기 제2타격기구는, 타격축선이 동축으로 또한 상기 제2타격기구가 상기 전달부재측에 위치하도록 전후로 직렬해서 배설되어 있고,
상기 제1타격기구는, 제1실린더와, 그 제1실린더에 전진후퇴 가능하게 접감(摺嵌)되서 자신의 선단부에 상기 전달부재를 타격하는 제1타격부를 가지는 제1피스톤과, 그 제1피스톤의 전진후퇴동작을 절환하는 제1절환밸브를 구비하고,
상기 제2타격기구는, 제2실린더와, 그 제2실린더에 전진후퇴 가능하게 접감되서 자신의 선단부에 상기 전달부재를 타격하는 제2타격부를 가지는 제2피스톤과, 그 제2피스톤의 전진후퇴동작을 절환하는 제2절환밸브를 구비하고,
상기 제1타격기구 및 상기 제2타격기구 중 어느 한쪽만이, 상기 제1절환밸브 및 상기 제2절환밸브의 양쪽의 작동을 제어하는 밸브제어수단을 구비하고,
상기 2 개의 피스톤 중, 적어도 상기 제2피스톤이 중공형상으로 형성되는 동시에, 상기 제1피스톤은, 상기 제1타격부가 상기 전달부재를 타격 가능하게 연출(延出)하도록 상기 제2피스톤의 내부에 삽통되고,
더욱이, 상기 2 개의 피스톤은, 각 피스톤의 전후의 수압면적비가, 아래의 (식)을 충족하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는, 2 피스톤형 유압타격장치.

(식)
단, 상기 (식)에 있어서, t1a는 상기 제1피스톤의 전진시간으로서 제1피스톤이 후사점으로부터 타격위치까지 도달하는 시간, t1b는 상기 제1피스톤의 후퇴가속시간, t1c는 상기 제1피스톤의 후퇴감속시간으로서 제1피스톤이 후사점까지 도달하는 시간이고, t2a는 상기 제2피스톤의 전진시간으로서 제2피스톤이 후사점으로부터 타격위치까지 도달하는 시간, t2b는 상기 제2피스톤의 후퇴가속시간, t2c는 상기 제2피스톤의 후퇴감속시간으로서 제2피스톤이 후사점까지 도달하는 시간이다.

제1항에 있어서,
상기 타격기구는, 상기 1 개의 전달부재를 상기 2 개의 피스톤으로 번갈아 타격하는 교호(交互)타격모드를 설정가능하게 구성되고,
상기 교호타격모드는, 상기 제1절환밸브의 절환포트와 상기 제2절환밸브의 절환포트가, 서로 역위상의 관계로 설정되고, 상기 제1타격기구와, 상기 제2타격기구가, 상호 시간적으로 등간격으로 상기 전달부재를 타격하도록 작동하는 모드인 2 피스톤형 유압타격장치.

제1항에 있어서,
상기 타격기구는, 상기 1 개의 전달부재를 상기 2 개의 피스톤으로 동시에 타격하는 동시타격모드를 설정 가능하게 구성되고,
상기 동시타격모드는, 상기 제1절환밸브의 절환포트와 상기 제2절환밸브의 절환포트가, 서로 동위상의 관계로 설정되고, 상기 제1타격기구와 상기 제2타격기구가, 동시에 상기 전달부재를 타격하도록 작동하는 모드인 2 피스톤형 유압타격장치.

제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 타격기구는, 상기 제1절환밸브 및 상기 제2절환밸브 중 어느 한쪽에, 각 절환밸브의 절환포트의 위상을 절환함으로써 교호타격모드와 동시타격모드를 선택하는 작동모드 선택수단을 가지고,
상기 교호타격모드는, 상기 1 개의 전달부재를 상기 2 개의 피스톤으로 번갈아 타격하는 모드이고,
상기 동시타격모드는, 상기 1 개의 전달부재를 상기 2 개의 피스톤으로 동시에 타격하는 모드인 2 피스톤형 유압타격장치.

제4항에 있어서,
적어도 상기 작동모드 선택수단에 의해 제어하는 측의 절환밸브는, 상기 밸브제어수단으로부터 제어압이 공급되는 제어포트와, 유지압이 공급되는 유지포트를 구비하는 전유압작동식(全油作動式)의 파일로트 제어밸브이고,
상기 작동모드 선택수단은, 상기 제어포트와 상기 유지포트의 배치를 대체함으로써 상기 절환포트의 위상을 절환하는 제어압 절환밸브를 구비하는 2 피스톤형 유압타격장치.

제4항에 있어서,
상기 작동모드 선택수단은, 그 작동모드 선택수단에 의해 제어하는 측의 절환밸브에 접속하는 고압회로와 저압회로의 회로구성을 대체함으로써 상기 절환포트의 위상을 절환하는 회로절환밸브를 구비하는 2 피스톤형 유압타격장치.

제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1절환밸브 및 상기 제2절환밸브 중 어느 한쪽은, 상기 밸브제어수단과 그 어느 한쪽의 절환밸브의 제어포트와의 접속을 차단함으로써 그 어느 한쪽의 절환밸브의 작동을 휴지(休止)시키는 휴지수단을 가지고, 그 휴지수단의 작동에 의해, 제1 또는 제2의 타격기구 중 어느 한쪽의 타격기구만으로 타격하는 단독타격모드를 선택 가능하게 구성되어 있는 2 피스톤형 유압타격장치.

제7항에 있어서,
상기 휴지수단은, 휴지하는 측의 타격기구의 피스톤 후실을, 고압 또는 저압중의 어느 한쪽에 유지하도록 상기 어느 한쪽의 절환밸브의 휴지위치를 절환하는 선택밸브를 가지는 2 피스톤형 유압타격장치.

제8항에 있어서,
상기 휴지수단은, 상기 휴지하는 측의 타격기구의 피스톤 후실을 고압접속한 상태에서 타격기구를 휴지시키는 경우에, 상기 휴지하는 측의 피스톤의 전방으로의 추력을, 이송기구의 추력 이하가 되도록, 상기 휴지하는 측의 피스톤 후실압을 조정하는 정지추력 조정수단을 가지는 2 피스톤형 유압타격장치.

제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1피스톤의 질량과 상기 제2피스톤의 질량이 같게 설정되어 있는 2 피스톤형 유압타격장치.

제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1절환밸브 및 상기 제2절환밸브의 제어통로의 적어도 1 개소에, 절환밸브의 작동속도를 조정하는 조정수단이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 2 피스톤형 유압타격장치.

제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밸브제어수단은, 상기 제1피스톤의 후퇴에 수반하여 고압회로와 밸브제어통로를 연통하는 제1피스톤 전진제어포트와, 상기 제1피스톤의 전진에 수반하여 저압회로와 밸브제어통로를 연통하는 제1피스톤 후퇴제어포트를 가지고, 상기 제1피스톤 전진제어포트에는, 스트로크 조정기구가 마련되어 있는 2 피스톤형 유압타격장치.

제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1타격기구 및 상기 제2타격기구는, 고압 어큐뮬레이터 및 저압 어큐뮬레이터를 각각 구비하는 2 피스톤형 유압타격장치.

1 개 또는 복수의 전달부재를 2 개의 피스톤으로 타격하는 타격기구를 구비하는 2 피스톤형 유압타격장치로서,
상기 타격기구는, 제1타격기구와 제2타격기구로 구성되고, 상기 제1타격기구와 상기 제2타격기구는, 타격축선이 병렬로 배설되어 있고,
상기 제1타격기구는, 제1실린더와, 그 제1실린더에 전진후퇴 가능하게 접감되서 자신의 선단부에 상기 전달부재를 타격하는 제1타격부를 가지는 제1피스톤과, 그 제1피스톤의 전진후퇴동작을 절환하는 제1절환밸브를 구비하고,
상기 제2타격기구는, 제2실린더와, 그 제2실린더에 전진후퇴 가능하게 접감되서 자신의 선단부에 상기 전달부재를 타격하는 제2타격부를 가지는 제2피스톤과, 그 제2피스톤의 전진후퇴동작을 절환하는 제2절환밸브를 구비하고,
상기 제1타격기구 측에만, 상기 제1절환밸브 및 상기 제2절환밸브의 양쪽의 작동을 제어하는 밸브제어수단을 구비하고,
상기 2 개의 피스톤은, 각 피스톤의 전후의 수압면적비가, 아래의 (식)을 충족하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 2 피스톤형 유압타격장치.

(식)
단, 상기 (식)에 있어서, t1a는 상기 제1피스톤의 전진시간으로서 제1피스톤이 후사점으로부터 타격위치까지 도달하는 시간, t1b는 상기 제1피스톤의 후퇴가속시간, t1c는 상기 제1피스톤의 후퇴감속시간으로서 제1피스톤이 후사점까지 도달하는 시간이고, t2a는 상기 제2피스톤의 전진시간으로서 제2피스톤이 후사점으로부터 타격위치까지 도달하는 시간, t2b는 상기 제2피스톤의 후퇴가속시간, t2c는 상기 제2피스톤의 후퇴감속시간으로서 제2피스톤이 후사점까지 도달하는 시간이다.

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