JPH0112964B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は振動可変油圧発振機における油圧ピス
トンの振幅制御装置に関するものである。

本出願人は、かねてからパイロツト弁内におい
て両側から定圧力と交番圧力とを受けるようにし
たスプールと、シリンダ内において両側から定圧
力と交番圧力を受けるようにした油圧ピストンと
の相互作用によつて該油圧ピストンを振動するよ
うにすると共に、前記シリンダと油圧ピストンと
の間に該油圧ピストンの振動に適応するようにな
した摺動ライナを摺動調整することにより油圧ピ
ストンの振幅を可変ならしめた振幅可変油圧発振
機についての研究を重ねてきており、その成果の
一部について既に特許出願をしている（特願昭55
−142498号）。

本発明はかかる振幅可変油圧発振機において、
取扱い容易で、遠隔操作可能な振幅制御装置を提
供せんとするものである。

以下本発明の実施例を図面に従つて説明する。

図面は本発明の振幅制御装置を備えた振幅可変
油圧発振機の縦断面図であつて、第１図は振幅を
最小に調整し、第２図は振幅を最大に調整する状
態を示している。

図において、１は振幅可変油圧発振機であつ
て、パイロツト弁２とシリンダ３と油圧ピストン
４と可変弁５と遠隔操作弁６とを備えている。７
はパイロツト弁２内に摺動可能に内蔵したスプー
ルであり、８はスプール７の中間に形成した環状
溝からなる給排室である。９と１０はそれぞれス
プール７の両端部を押圧する小径作動杆と大径作
動杆である。１１と１２はそれぞれ小径作動杆９
と大径作動杆１０との端面に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２をシ
リンダ３に取付ける側壁には給油孔１３と連通孔
１４と排油孔１５とを設けてあつて、スプール７
が第２図に示すように下方に移動すると給排室８
を介して連通孔１４と排油孔１５が連通し、スプ
ール７が第１図に示すように上方に移動すると給
排室８を介して給油孔１３と連通孔１４が連通す
るように設計されている。シリンダ３の下部定圧
力側と上部交番圧力側とにおいて、シリンダ３と
油圧ピストン４との間にそれぞれ大径部と小径部
とよりなる固定ライナ１６と摺動ライナ１７とを
設けてある。すなわち油圧ピストン４の下方は固
定ライナ１６の小径部１８に、油圧ピストン４の
中央のスプール部１９は固定ライナ１６の大径部
と摺動ライナ１７の大径部に、油圧ピストン４の
上方は摺動ライナ１７の小径部２０に、それぞれ
摺動可能に嵌合している。油圧ピストン４のスプ
ール部１９と固定ライナ１６および摺動ライナ１
７との間にはそれぞれ受圧面積の小さい定圧力室
２１と受圧面積の大きい交番圧力室２２とが形成
されている。

２３は油圧ピストン４のスプール部１９に形成
された環状溝からなる連通室である。各ライナ１
６，１７の大径部と小径部との段部、すなわち定
圧力室２１の下端部と交番圧力室２２の上端部と
にそれぞれブレーキ室２４，２５が形成されてい
る。２６，２７は油圧ピストン４のスプール部１
９の両端に設けられたブレーキ用段部で、ブレー
キ室２４，２５にそれぞれ突入した際に油を閉じ
こめるべく設計されている。摺動ライナ１７の上
方開口端部寄りにおいて、該摺動ライナ１７とシ
リンダ３とで油室２８が形成されている。固定ラ
イナ１６の大径部には定圧力室２１の下部に開口
する給油口２９と中程に開口する排油口３０と上
端部に開口する連通口３１とを設けてあり、摺動
ライナ１７の大径部には交番圧力室２２の上部に
開口する連通口３２と該大径部の下方開口端部寄
りに開口する給油口３３とを設けてあつて、油圧
ピストン４が上方に移動すると連通室２３を介し
て給油口３３と連通口３１とが連通し（第１図参
照）、油圧ピストン４が下方に移動すると連通室
２３を介して連通口３１と排油口３０が連通する
ように設計されている。３４は可変弁５内に摺動
可能に内蔵したスプールであり、３５はスプール
３４の中間に形成した環状溝からなる給排室であ
る。３６と３７はそれぞれスプール３４の両端部
を押圧する小径作動杆と大径作動杆である。３８
と３９はそれぞれ小径作動杆３６と大径作動杆３
７との端面に圧力油を導入する定圧力室と調整圧
力室である。可変弁５をシリンダ３に取付ける側
壁には逆止弁４０を内蔵した給油孔４１と連通孔
４２と排油孔４３とを設けてあつて、スプール３
４が上方に移動すると給排室３５を介して連通孔
４２と排油孔４３が連通し、スプール３４が下方
に移動すると給排室３５を介して連通孔４２と給
油孔４１が連通し、中立位置で連通孔４２は給油
孔４１および排油孔４３とのいずれとも遮断され
るように設計されている。遠隔操作弁６はシリン
ダ４４とピストン４５およびハンドル４６を有す
る。４７は前記シリンダ４４とピストン４５で形
成された油室である。シリンダ３の上端面には給
油管接続口４８と排油管接続口４９と前記遠隔操
作弁６の油室４７に連通する可変弁作動管接続口
５０とを設けてある。５１は供給油路であつて、
給油管接続口４８をパイロツト弁２の定圧力室１
１に通じる孔１１′および給油孔１３と固定ライ
ナ１６の給油口２９と摺動ライナ１７の給油口３
３と可変弁５の定圧力室３８に通じる孔３８′お
よび給油孔４１とに連通している。５２は排出油
路であつて、排油管接続口４９をパイロツト弁２
の排油孔１５と固定ライナ１６の排油孔３０と可
変弁５の排油孔４３とに連通している。５３はピ
ストン作動用油路であつて、パイロツト弁２の連
通孔１４を摺動ライナ１７の連通口３２に連通し
ている。５４はスプール作動用油路であつて、パ
イロツト弁２の交番圧力室１２に通じる孔１２′
を固定ライナ１６の連通口３１に連通している。
５５は摺動ライナ作動用油路であつて、可変弁５
の連通孔４２とシリンダ３の油室２８に通じる孔
２８′に連通している。５６は可変弁作動用油路
であつて、可変弁作動管接続口５０と可変弁５の
調整圧力室３９に通じる孔３９′を連通している。
なお５７は摺動ライナ１７のストツパ用止めナツ
トで、５８は逆止弁５９はタンクである。

以上のように構成された本発明の振幅可変油圧
発振機１は可変振幅が要求される土木作業機等に
組込み、シリンダ３の給油管接続口４８と排油管
接続口４４とをそれぞれ図示されていない油圧源
とタンク等に接続すると共に、遠隔操作弁６を手
元近くに配置して使用するものである。

そこで、油圧源から給油管接続口４８を経て供
給油路５１に圧力油を供給すると、圧力油は孔１
１′および給油口２９を経てそれぞれパイロツト
弁２の定圧力室１１とシリンダ３の定圧力室２１
とに導入され、第２図に示すようにパイロツト弁
２においては小径作動杆９を介してスプール７が
下方向に移動すると共に、シリンダ３においては
油圧ピストン４が上方向への移動を開始する。こ
のときシリンダ３における交番圧力室２２は連通
口３２、ピストン作動用油路５３、連通孔１４、
給排室８、排油孔１５、排出油路５２および排油
管接続口４９を経て図外のタンクに連通してい
る。次いで、油圧ピストン４の上方向への移動の
過程において、第１図に示すように、油圧ピスト
ン４のスプール部１９に形成した連通室２３を介
して連通口３１が給油口３３に連通すると、給油
口３３に供給されている圧力油は連通室２３、連
通口３１、スプール作動用油路５４および孔１
２′を経てパイロツト弁２の交番圧力室１２に導
入される。大径作動杆１０の受圧面積が小径作動
杆９の受圧面積よりも大きいことによつて、大径
作動杆１０が小径作動杆９の押圧力に打勝つてス
プール７を上方向に移動させる。スプール７が上
方向に移動すると給排室８を介して給油孔１３と
連通孔１４が連通し、給油孔１３に供給されてい
る圧力油は給排室８、連通孔１４、ピストン作動
用油路５３および連通口３２を経てシリンダ３の
交番圧力室２２に導入される。交番圧力室２２内
における油圧ピストン４の受圧面積が定圧力室２
１内における油圧ピストン４の受圧面積より大き
いことによつて、油圧ピストン４は下方向への移
動を開始する。次いで、油圧ピストン４の下方向
への移動の過程において、連通口３１と排油口３
０が連通室２３を介して連通すると、パイロツト
弁２の交番圧力室１２内の圧力油は孔１２′、ス
プール作動油路５４、連通口３１、連通室２３、
排出口３０、排出油路５２および排油管接続口４
９を経て図外のタンクに導出され、交番圧力室１
２内の圧力が低下するので、スプール７は小径作
動杆９に押圧されて下方向に移動する。このこと
によつて、シリンダ３の交番圧力室２２は前記し
たように図外のタンクに連通し、交番圧力室２２
内の圧力が低下するので、油圧ピストン４は定圧
力室２１内の圧力油に押圧されて上方向に移動す
る。油圧ピストン４が上方向に移動してブレーキ
用段部２７がブレーキ室２５に突入すると油がブ
レーキ室２５内に封入されてブレーキ作用を生じ
る。同様に油圧ピストン４が下方向に移動してブ
レーキ用段部２６がブレーキ室２４に突入すると
油がブレーキ室２４内に封入されてブレーキ作用
を生じる。以後、前記の作動が繰返され、パイロ
ツト弁２内のスプール７とシリンダ３内の油圧ピ
ストン４との相互作用によつて油圧ピストン４を
振動させることができるのである。

次いで、振幅を調整するには、可変弁５を作動
させて油室２８の圧油を給排することにより摺動
ライナ１７を位置調整する必要がある。可変弁５
のスプール３４は定圧力室３８の圧油が負荷され
小径作動杆３６と調整圧力室３９の圧油が負荷さ
れた大径作動杆３７によつて常時押圧されている
ので、スプール３４を押し下げるには小径作動杆
３６の押圧力に抗する油圧力を調整圧力室３９に
負荷する必要があり、スプール３４を押し上げる
には調整圧力室３９を減圧する必要がある。スプ
ール３４が中立位置か、さらに下方位置状態にあ
る時、ハンドル４６を引き上げるとシリンダ４４
の油室４７は減圧し、スプール３４は上方に移動
する。ハンドル４６をさらに引き上げるとスプー
ル３４はストロークエンドで止まり、油室４７は
負圧になるので油タンク５９から作動油を吸引す
る。スプール３４が上方に移動すると排油孔４３
は開口され、連通孔４２と排油孔４３が給排室３
５を介して連通し、シリンダ３の油室２８の圧力
油は孔２８′、摺動ライナ作動用油路５５、連通
孔４２、給排室３５、排油孔４３、排出油路５
２、排油管接続口４９を経て図外のタンクに導出
され、シリンダ３の交番圧力室２２内にパイロツ
ト弁２を介して導入される圧力油により摺動ライ
ナ１７は上方向に摺動する。所要距離摺動ライナ
１７が上方向に移動した時、遠隔操作弁６のハン
ドル４６を中立位置まで押し込むことにより遠隔
操作弁６の油室４７内の加圧された油は可変弁作
動管接続口５０、可変弁作動用油路５６、孔３
９′を経て調整圧力室３９に導入され、小径作動
杆３６の押圧力に打勝つて大径作動杆３７はスプ
ール３４を下方に押し下げ可変弁５の排油孔４３
が閉塞され、油室２８内の油は閉じ込められて摺
動ライナ１７は一定位置に保持される。また遠隔
操作弁６のハンドル４６を中立位置から下方に押
し下げることにより前記したように可変弁５のス
プール３４は大径作動杆３７に押圧されて中立位
置から下方に移動して給油孔４１は開口され、連
通孔４２と給油孔４１が給排室３５を介して連通
し、給油孔４１に供給されている圧力油は給油孔
４１に内蔵された逆止弁４０、給排室３５、連通
孔４２、摺動ライナ作動用油路５５、孔２８′を
経て油室２８に流入し、交番圧力室２２が低圧の
交番圧の際に摺動ライナ１７は油室２８の圧油に
押圧されて下方に摺動する。油圧ピストン４が上
死点においてブレーキ室２５に突入し、該ブレー
キ室２５に高圧が発生すると摺動ライナ１７を上
方に押すように作用する。油室はスプール３４の
給排室３５を介して供給油路５１と連通している
ので、油圧ピストン４がブレーキ室２５に突入し
た際摺動ライナ１７が上方に移動しないためには
油室２８の油をロツクする必要があり、逆止弁４
０はそのロツクの役割を有する。所要距離摺動ラ
イナ１７が下方向に移動した時、遠隔操作弁６の
ハンドル４６を中立位置まで引上げることにより
前記したように小径作動杆３６に押圧されてスプ
ール３４は中立位置まで上方向に摺動して給油孔
４１は閉塞され、油室２８内の油は閉じ込められ
て摺動ライナ１７は一定位置に保持される。以上
のようにして摺動ライナ１７を摺動調整すると、
シリンダ３に対して給油口３３とブレーキ室２５
との位置が調整され、このことによつて固定ライ
ナ１６の連通口３１と摺動ライナ１７の給油口３
３との距離が調整され、給油口３３に供給されて
いる圧力油を油圧ピストン４の連通室２３、連通
口３１、スプール作動用油路５４および孔１２′
を経てパイロツト弁２の交番圧力室１２に導入す
るタイミングが調整されるのである。ブレーキ室
２５と給油口３３との相対位置は不変であるの
で、摺動ライナ１７を固定ライナ１６に接近する
方向に摺動調整すると、前記のタイミングが早め
られ、これによつてスプール７が上方向へ移動し
始めるタイミングが早められるとともに、振幅に
関係しない一定の位相差で油圧ピストン４が下方
向へ移動し始めるタイミングも早められる結果、
油圧ピストン４の摺動距離が小さくなり、振幅が
小さくなる。摺動ライナ１７が固定ライナ１６に
当接すると振幅が最小になり、摺動ライナ１７が
ストツパ用止めナツト５７に当接すると振幅が最
大になる。よつて遠隔操作弁６のハンドル４６を
中立位置より引上げて、図外の油圧源と油室２８
を遮断すると共に油室２８と図外のタンクを連通
することにより可変弁５を介してシリンダ３の油
室２８内の圧力油が図外のタンクに導出されて摺
動ライナ１７が上方向に摺動し、油圧ピストン４
の振幅が増大する。ハンドル４６を中立位置に戻
し、油室２８が図外の油圧源とタンクのいずれと
も遮断すると油室２８内に油が閉じこめられて摺
動ライナ１７の位置が保持されることにより振幅
は一定に保持される。またハンドル４６を押し下
げ、油圧源と油室２８とを連通させることにより
可変弁６を介して油室２８内に圧力油が導入され
て摺動ライナ１７が下方向に摺動し、油圧ピスト
ン４の振幅が減少する。

逆止弁４０は油室２８内に圧力油を導入して摺
動ライナ１７を下方向に摺動せしめている際に生
じる油圧ピストンのブレーキ室２５への突入によ
る油の閉じこめ圧で摺動ライナ１７が上方向へ逆
摺動するのを防止し、すみやかな油圧ピストン４
の反転を確保するものである。遠隔操作弁６のハ
ンドル４６を中立位置から変位させた変位量はピ
ストン４５の変位量に比例し、ピストン４５の変
位量は油室４７内の油量変化に比例し、油室４７
内の油量変化は可変弁５の調整圧力室３９内の油
量変化に１対１で対応し、スプール３４が摺動す
る摺動距離に比例するため、スプール３４による
給油孔４１または排油孔４３の開口巾に対応し、
給油孔４１または排油孔４３の開口巾の大小はシ
リンダ３の油室２８に給排される圧力油の時間当
りの油量が変化し、摺動ライナ１７の摺動速度が
変化する。よつて遠隔操作弁６のハンドル４６の
変位量は油圧ピストン４の振幅変化速度に対応し
ている。なお遠隔操作弁６の油室４７に逆止弁５
８を介してタンク５９に連通せしめた油圧回路は
組立時および油の漏れ分を油室４７に供給する補
給回路である。

以上述べたことから容易に理解できるように、
本発明の振幅可変油圧発振機における振幅制御装
置は遠隔操作で油圧ピストンの振幅が任意に調整
可能で、かつ遠隔操作弁のハンドル変位量は油圧
ピストンの振幅変化速度に対応できるものであ
り、油圧ブレーカ等の油圧打撃機に用いた場合、
油圧ピストンの振幅と打撃力は１対１の対応をし
ており、口付け作業等の際はハンドル操作のみで
容易に打撃力調整を行うことのできるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の振幅制御装置を備えた振幅可変
油圧発振機の実施例を示すものであつて、第１図
は振幅を最小に調整し、かつパイロツト弁のスプ
ールと油圧ピストンとに交番圧力が作用している
状態を示す縦断面図、第２図は振幅を最大に調整
し、かつパイロツト弁のスプールと油圧ピストン
とに定圧力が作用している状態を示す縦断面図で
ある。 １……振幅可変油圧発振機、２……パイロツト
弁、３……シリンダ、４……油圧ピストン、５…
…可変弁、６……遠隔操作弁、７……スプール、
８……給排室、９……小径作動杆、１０……大径
作動杆、１１……定圧力室、１２……交番圧力
室、１３……給油孔、１４……連通孔、１５……
排油孔、１６……固定ライナ、１７……摺動ライ
ナ、１８……小径部、１９……スプール部、２０
……小径部、２１……定圧力室、２２……交番圧
力室、２３……連通室、２４，２５……ブレーキ
室、２６，２７……ブレーキ用段部、２８……油
室、２９……給油口、３０……排油口、３１……
連通口、３２……連通口、３３……給油口、３４
……スプール、３５……給排室、３６……小径作
動杆、３７……大径作動杆、３８……定圧力室、
３９……調整圧力室、４０……逆止弁、４１……
給油孔、４２……連通孔、４３……排油孔、４４
……シリンダ、４５……ピストン、４６……ハン
ドル、４７……油室、４８……給油管接続口、４
９……排油管接続口、５０……可変弁作動管接続
口、５１……供給油路、５２……排出油路、５３
……ピストン作動用油路、５４……スプール作動
用油路、５５……摺動ライナ作動用油路、５６…
…可変弁作動用油路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ パイロツト弁とシリンダと油圧ピストンと可
   変弁および遠隔操作弁とからなり、パイロツト弁
   はスプールと該スプールの両端を押圧する小径作
   動杆と大径作動杆、および小径作動杆を作動する
   定圧力室と大径作動杆を作動する交番圧力室を備
   え、シリンダは固定ライナと摺動ライナと該摺動
   ライナの摺動代を調整する止めナツトを内臓し、
   該両ライナの内面に大径部と小径部の段差を設
   け、かかる両ライナの共通の大径部を向き合わせ
   て油圧ピストン中央部の大径部と摺動自在にかん
   合せしめ、固定ライナと油圧ピストンの段差間で
   受圧面積の小さい定圧力室を、摺動ライナと油圧
   ピストンの段差間で受圧面積の大きい交番圧力室
   を形成せしめ、固定ライナは供給油路と連通する
   給油口、排出油路に連通する排油口、およびパイ
   ロツト弁の交番圧力室と連通する連通口を備え、
   摺動ライナは供給油路に連通する給油口およびパ
   イロツト弁のスプールの環状溝からなる給排室と
   常時連通する連通口を備え、可変弁は前記摺動ラ
   イナと止めナツトの間で形成される油室に油を給
   排するスプールを備え、さらに遠隔操作弁は可変
   弁のスプールを作動せしめるシリンダ、ハンドル
   などからなり、油圧源から供給油路に高圧油を供
   給すると、固定ライナの給油口より定圧力室に圧
   油が入り、油圧ピストンを移動せしめ、油圧ピス
   トンが所定の距離を移動すると油圧ピストンの中
   央部に設けた連通室が固定ライナの連通口と摺動
   ライナの給油口を連通せしめるごとく回路を設
   け、かかる連通によつてパイロツト弁の交番圧力
   室に圧油が入るとスプールが移動して、該スプー
   ルの給排室を供給油路と連通せしめ、かかる連通
   によつて摺動ライナの交番圧力室に圧油が入る
   と、油圧ピストンに加わる定圧力室と交番圧力室
   の面積差によつて油圧ピストンの運動を反転せし
   め、さらに該油圧ピストンが移動し所定の距離に
   至ると油圧ピストンの連通室により固定ライナの
   排油口と摺動ライナの連通口を連通せしめるごと
   く回路を設け、かかる連通によつてパイロツト弁
   のスプールの交番圧力室の圧油が排出すると、ス
   プールは供給油路と常時連通する定圧力室の圧油
   により小径作動杆を介して移動し、かかる移動に
   より該スプールの給排室を油圧源のタンクに連通
   する排出油路に連通せしめるごとく回路を設け、
   かかる連通によつて摺動ライナの交番圧力室の圧
   油を排出し、油圧ピストンを固定ライナの定圧力
   室の圧油によつて再び反転せしめ、さらに遠隔操
   作弁を操作して圧油を可変弁に供給すると可変弁
   のスプールが移動し、供給油路の圧油が逆止弁と
   該スプールの環状溝からなる給排室を通り摺動ラ
   イナと止めナツトの間で形成される油室に供給さ
   れ摺動ライナを移動せしめるごとく回路を設け、
   また遠隔操作弁を操作して可変弁に対する圧油を
   排油すると該スプールは反転移動し、前記油室の
   油は該給排室から排出油路に排出するごとく回路
   を設け、さらに該スプールの給排室が供給油路、
   排出油路のいずれにも連通しない位置状態におい
   て摺動ライナは現状の位置保持をせしめるごとく
   設け、かかる摺動ライナの移動によつて油圧ピス
   トンのストロークを調整せしめることを特徴とし
   た振幅可変油圧発振機における振幅制御装置。