JPH02298477A - 打撃工具 - 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、シリンダ内のビス１〜ンの往復動による衝撃
エネルギを作動工具に伝達する打撃工具に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

この種の従来例としては、特公昭５４−４８８２号に開
示されている流体圧作動衝撃工具が知られている。これ
によれば、同工具は、制御通路の軸線方向に相離れるシ
リンダへの開口を備えた多くの分岐路を有し、かつ、調
節具を備えている。これらは、流体圧作動衝撃工具にお
けるハンマーピストンの平均行程長を選択できるように
するために、分岐路の少なくとも１つを選択的に閉じる
ように配置されている。

このような構成によって、ハンマーピストンの平均行程
長が選択できるので、ストロークの可変調整が可能とな
る。しかも、その衝撃エネルギを流体圧作動衝撃工具の
出力を同時に低減させることなく低減できる。従って、
駆動圧力が低減した場合でも、同工具の出力は低減しな
くなる。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来の構成では、シリンダの多数の分岐路
がピストンドラム部に集中しているために、圧ノｊ流体
の通路が複雑になる。しかも、圧力流体の漏洩を考慮す
ると、比較的長い通路間のＰｌｉ離を設けなければなら
ない。従って、ハウシングにおける圧力流体の通路のレ
イアラｌ−の自由度が小さくなる。また、工具の全長が
長くなり、しかも、全体的にコスト高になる等の問題点
を有している。

［課題を解決するだめの手段］ 本発明に係る打撃工具は、上記課題を解決するために、
シリンダを形成するハウジングと、シリンダ内で往復動
し、かつ、その衝撃エネルギを与えるように配置される
ビス１〜ンと、シリンダの壁とビスＩ・ンとの間に形成
され、がっ、圧力流体を加圧してピストンを後方へ押す
容積可変の第１の圧力室と、シリンダの壁とピストンと
の間に形成され、かつ、圧力流体を加圧してピストンを
前方へ押す容積可変の第２の圧力室とを備えている打撃
工具において、ピストンの平均行程長が短いショートス
トロークモードと、その平均行程長が長いロングストロ
ークモードとで、ピストンの平均行程長を変化させるス
トローク調整手段と、第１の圧力室および第２の圧力室
の少なくとも一方の加圧とこれからの圧力流体の排出路
への排出とを、その前進・後退によって交代的に行うこ
とによりピストンを往復動させるスプールを備えた切り
換えバルブと、上記シリンダ、切り換えバルブおよびス
トローク調整手段間を圧力流体によって連係させる制御
通路と、ショートストロークモード時に、ビスＩ〜ンが
後方へその平均行程長に相当する距離だけ後退するよう
に制御通路と第１の圧力室とを連通してスプールを後退
させるシリンダの壁に形成されたショートストローク切
り換え手段と、ロングストロークモード時に、ピストン
が後方へその平均行程長に相当する距離だけ後退した後
、ピストンが前進するように制御通路と圧力流体の排出
路とを連通してスプールを前進させるシリンダの壁に形
成されたロングストローク切り換え手段とを備えている
ことを１、〜徴としている。

〔作　用〕

上記の構成によれば、シリンダ内のピストンは、切り換
えバルブ内のスプールが、前進・後退を交代的に行うこ
とによって、切り換えられたモード毎に、平均行程長の
異なる往復動を行う。この往復動に伴う衝撃エネルギが
、作動工具に伝達される。

例えば、ショートストロークモード時には、ピストンの
打撃点から後退に伴って、ショートストローク切り換え
手段を介して制御通路と第１の圧力室とが連通し、スプ
ールが後退し始める。スプールの後退が終了すると、ピ
ストンはその平均行程長に相当する距離だけ後退して静
止する。この時、第２の圧力室は制御通路を介して加圧
されるので、ピストンはＡｉｌ進し始める。この前進の
動作中に、スプールが前進を始める。そして、ピストン
は、その平均行程長に相当する距離だけ前進して打撃点
に至る。

一方、ロングストロークモード時には、ピストンが打撃
点から後退を始めると、ストローク調整手段によってス
プールは後退せずに静止した状態を保持する。ピストン
は、これに伴ってショートストロークモード時における
平均行程長に相当する距離まで後退しても静止せずに後
退を継続し、ロングストロークモード時における平均行
程長に相当する距離だけ後退して静止する。この時、ロ
ングストローク切り換え手段を介して、制御通路と排出
路とが連通ずるので、スプールは後退する。これと同時
に、第２の圧力室が加圧されてピストンも前進し始める
。この前進の動作中に、スプールが前進を始める。そし
て、ピストンはその平均行程長に相当する距離だけ前進
して打撃点に至る。

以上の動作が繰り返されることにより、ショートストロ
ークモード時、あるいは、ロングストローク干−ド時に
おいて、ピストンの往復動に伴う衝撃エネルギが作動工
具に伝達される。

〔実施例］ 本発明の−・実施例を第１図ないし第４図に基づいて説
明すれば、以下の通りである。

本発明に係る打撃工具は、第１図に示すように、主とし
て、ストローク調整手段としてのスｌ−Ｉ：ｒ−ク調整
弁１１、切り換えバルブ１２、シリンダ１３およびピス
トン１６から成っている。

ストローク調整弁１１は、ピストン１６の平均行程長が
短いショートストロークモードと、その平均行程長が長
いＩ：Ｉングスｌ−＋丁＋−クモードとで連結する制御
通路を切り換えている。この切り換えによって、各モー
ド毎にピストンの平均行程長は可変できる。

例えば、ショートストロークモード時には、第１図に示
すように、弁１１ｃの一端と弁１１ｃｌの一端とは、共
に後述する切り換えバルブ１２のボート１０に連結され
、弁１１ｃの他端にはボート９が連結される。弁ｌｉｄ
の他端には流量調整弁２３の出口に連結され、さらに排
水路２２に連結される。流量調整弁２３ば、供給通路２
１からの圧力流体の圧力を低下させないよう調整される
。なお、弁１１ｃは常に閉の状態であり、圧力流体はそ
れを通過することができない。また、弁ｌｉｄは常に開
の状態であり、圧力流体はそれを通過することができる
。従って、ボート１０は、直接、排水路２２に連通ずる
。

また、ロングストロークモード時には、弁１１ａの一端
と弁１１ｂの一端とは、共にボート１０に連結される。

弁１１ａの他端は、ボート９に連結される。弁１１ｂの
他端は、排水路２２に連結される。なお、弁１１ａは常
に開の状態であり、圧力流体はそれを通過することがで
きる。また、弁１１ｂは常に閉の状態であり、圧力流体
はそれを通過することができない。ところで、ショート
ストロークモードとロングストロークモードとの切り換
えは、手動によって行われても良い。また、上記のモー
ドの切り換えは、外部パイロット方式によって行っても
良い。

切り換えバルブ１２は、図示しないハウジング内の第１
の圧力室および第２の圧力室の少なくとも一方の加圧と
、これからの圧力流体の排水路２２への排出とをその前
進・後退によって交代的に行うことによりピストン１６
を往復動させている。なお、上記の第１の圧力室は、シ
リンダ１３、ピストン１６の棒部分１６ｂ１ピストン部
分１４およびボート１またはジョートス！・ローフ切り
換え手段としてのボート２の前面でもって限定される。

また、第２の圧力室は、シリンダ１３、ピストン１６の
棒部分１６ａ、ピストン部分１５およびボート６の後面
でもって限定される。

切り換えバルブ１２は、前面の側から順にボート７、ボ
ート８、ボート９およびボート１０をそのシリンダの壁
部分１２ｂに形成している。ボー１〜７は、後述するシ
リンダ１３の壁に形成されたボート６に連結されている
。ボート７は、ボート８との連通状態によって、第２の
圧力室の圧力流体の加圧・排出を行っている。例えば、
ボー１〜７とボート８とが連通ずると、第２の圧力室の
圧力流体は排水路２２へ排出される。一方、ボート７　
とボー１−８とが連通しなくなると、第２の圧力室へ供
給通路２１から高圧の圧力流体が供給される。ボー１−
９およびボート１０は、その中の圧力流体を加圧したり
、あるいは、排出したりして後述するスプール１２ａの
往復動を制御している。ボート９は、ボート３に連結さ
れている。ボート１０ば、ロングストローク切り換え手
段としてのボート５に連結されている。

切り換えバルブ１２において、各ボーＩ・の開閉を行う
スプール１２ａは、第１図に示すように、スプール１２
ａが前端にある場合に、ボート７とボート８とが連通ず
るように、スプール１２ａの夕１壁に凹状の切り欠き部
１２ｃを形成している。スプール１２ａの前端面の断面
積は、Ａ１である。また、スプール１２ａは、ボート９
とボート１ｏとの間で往復動する凸状の突起部１２ｄを
その外壁に形成している。

突起部１２ｄの前端面の断面積ば、八３である。突起部
１２ｄの後端面の断面積は、Ａ４である。スプール１２
ａの後端面の断面積は、Ａ２である。断面積へ、〜Ａ４
の間には、次式（１）〜（３）で示す関係が成立する。

Ａ、＞八１　　　　　　　　　・・・　（１）八。＜　
Ａ　Ｉ＋　Ａ　３　　　　　　　　　　・・・　（２）
Ａ２＋Ａ４−八１→−Δ３　　　　　　　　　・・・　
（３）なお、突起部１２ｄは、ボート１０を越えて後方
−１後退することばないように形成されている。

ピストン１６は、シリンダ１３を形成する目示しないハ
ウジング内に、シリンダ１３内で往復動し、かつ、その
衝撃エネルギを作動工具１７に伝達するように配置され
ている。シリンダ１３は、真の円筒形に限定されるもの
ではなく、例えば、段イ；１シリンダ等でも良い。ピス
トン１６は、シーｒ−１’ス１−ロークモード時におい
ては、第２図に示すように、その平均行程長に相当する
距ｉ＠Ｉｆ　ｆｆｉ　、だけ往復動する。また、ロング
ストロークモード時においては、第４図に示すように、
その平均行程長に４・１１当する距離２゜だけ往復動す
る。ピストン１６は、ビスＩ・ン面１８を有するピスト
ン部分１５と、ピストン面２゜を有するピストン部分１
４とを備えた円筒状棒から成っている。」１記のピスト
ン面１８の面積ａ、とピストン面２０の面積ａ１との間
には、次式（４）で示す関係が成立する。

ａ２＞ａ、　　　　　　　　・・・（４）ピストン部分
１５から後方へ延びるピストンの部分は、棒部分１６ａ
で示される。また、ピストン部分１４から前方へ延びる
ビスＩ・ンの部分は、棒部分１６ｂで示される。ピスト
ン部分１４とピストン部分１５との間は、棒部分１６ｃ
で示される。

シリンダ１３の壁部１３ａには、第１図に示すように、
打撃点Ｐの側から近い順にボート１〜ボート６が形成さ
れている。ボート２とボート３とは連結されている。ボ
ート１は、常に第１の圧力室に連通ずるように形成され
ている。ボート２は、ボート１に連通した時に供給通路
２１からの高圧の圧力流体をボー１−９へ流入してスプ
ール１２ａが後方へ後退するように形成されている。ボ
ート４は、排水路２２に連結されている。ボート３は、
ボート４に連結した時に、ボート９を排水路２２に連通
させてスプール１２ａが前進するように形成されている
。なお、ボート１　とボート２とが連通した時に、ボー
ト３はボート４に連通しなくなるように形成されている
。

ボート５は、ロングストロークモード時において、ボー
ト４に連通した時に、ボー１へ１０を排水路２２に連通
させてスプール１２ａを前進させるように形成されてい
る。ボー１６は、ボート７を介しての供給通路２１から
の高圧の圧力流体を第２の圧力室へ導入するように形成
されている。

上記の構成において、シリンダ１３内のピストン１６は
、切り換えバルブ１２が前進・後退を交代的に行うこと
によって、切り換えられたモーＩ′毎に平均行程長の異
なる往復動を行う。この往復動に伴う衝撃エネルギが、
作動工具１７に伝達される。

例えば、ショートストロ−クモート の動作を第１図および第２図に基づいて説明すると、以
下の通りである。

ショー１ヘスドロークモ−１〜時においては、ス１〜ロ
ーク調整弁１１内の弁１１ｃ・弁ｌｉｄが、第１回に示
すように、制御通路ｌ連結される。以下に、ピストン１
６の後退動作について説明する。

第１図に示すように、打撃点Ｐにピストン１６の棒部分
１６ｂの前面が接触している場合には、切り換えバルブ
１２内のスプール１２ａは前端に位置している。この時
、ボー１−７とボート８とは連通しているので、図示し
ない第２の圧力室の圧力流体は、ボート６、ボート７、
ボーＩ〜８および流量調整弁２３を介して排水路２２へ
排出される。ボート１には、供給通路２１からの高圧の
圧力流体が供給され、それが面積ａ１のピストン面２０
に作用する。従って、ピストン１６は後方へ後退し始め
る。この後退に伴って、ボート１とボート２とが連通ず
ると、供給通路２１からの圧力流体がボート１、ボート
２およびボート９へ供給され、それがスプール１２ａの
突起部１２ｄの面積へ。の部分に作用する。一方、ボー
ト１０は、スＩ・ローフ調整弁１１内の弁ｌｉｄを介し
て常に排水路２２へ連結されている。従って、スプール
１２ａは後方へ後退を始め、第２図に示す位置で静止す
る。ピストン１６も、その平均行程長に相当する距離１
１だけ打撃点Ｐから後退して静止する。以下に、ピスト
ン１６の前進動作について説明する。

切り換えバルブ１２の後退に伴って、ボート７はボート
８に連通しなくなる。供給通路２１がらの高圧の圧力流
体はボート７へ供給され、さらにボート６を介して第２
の圧ノコ室に供給される。第２の圧力室と第１の圧力室
とには、共に高圧の圧力流体が供給されているが、前述
の（４）式に示した受圧面積の関係によって、ピストン
１６は杓撃点Ｐへ向かって前進する。

ピストン１６が前進してボート３とボート４とが連通ず
ると、ボーＩ・９はボート３およびボート４を介して排
水路２２へ連通するので、スプール１２ａは前進を始め
る。ピストン１６が距離！１前進すると、ビスＩ・ン１
６の前面は打撃点Ｐに至って作動工具１７を打撃する。

この時、第１図に示すように、ボート１を介して、図示
しない第１の圧力室に高圧の圧力流体が供給される。こ
れと同時に、ボート７とボート８とが連通し、第２の圧
力室の高圧の圧力流体がボート６、ボート７、ボー１〜
Ｂおよび流量調整弁２３を介して排水路２２へ排出され
る。

従って、上述したようにピストン１６が後退を始める。

以上のような動作を繰り返してショートストロークモー
ド時の打撃動作が行われる。

次に、ロングストロークモード時についての動作を第３
図および第４図に基づいて説明すると、以下の通りであ
る。

ロングストロークモード時においては、ストローク調整
弁１１内の弁１１ａ・弁ｌｌｂが、第３図に示すように
、制御通路と連結される。以下に、ピストン１６の後退
動作について説明する。

打撃点Ｐに棒部分１６ｂの前面が接触している時に、ス
プール１２ａは、第３図に示すように、前端の位置で静
止している。この時、ボート７とボート８とは連通して
いるので、第２の圧力室の圧力流体は、ボート６、ボー
ト７、ボート８および流量調整弁２３を介して排水路２
２へ排出される。一方、ボートｌには、供給通路２１か
らの高圧の圧力流体が供給され、それが面積ａ１のピス
トン面２０に作用する。従って、ピストン１６は後方へ
後退し始める。

この後退に伴って、ボート１とボート２とが連通ずると
、供給通路２１からの高圧の圧力流体がボート１、ボー
ト２およびボート９へ供給され、それが突起部１２ｄの
面積Δ３の部分に作用する。一方、ポー目０にも、供給
通路２１から高圧の圧力流体がボー目、ボート２および
ストローク調整弁１１内の弁１１ａを介して供給される
。以上のように、ボート９とボーＩ・１０とには、同時
に高圧の圧力流体が供給されることになるので、スプー
ル１２ａは前進もせず、後退もせずに第３図に示す位置
で静止する。この間、ピストン１６は、ショー１〜スト
ロークモード時における距離２１を越えてさらに後退を
継続する。そして、ピストン１６がロングストロークモ
ード時の平均行程長に相当する距離Ｐ２だけ打撃点Ｐか
ら後退すると、ボート４とボート５とが連通ずる。以下
に、ピストン１６の前進動作について説明する。

ボート１０の高圧の圧力流体は、ボー１−５およびボー
ト４を介して排水路２２へ排出される。これに伴って、
スプール１２ａは後方へ後退を始め、第４図に示す位置
で静止する。そして、ボート７　とボート８とが連通し
なくなると、供給通路２１からの高圧の圧力流体が、ボ
ー１〜７およびボート６を介して第２の圧力室へ供給さ
れる。この時、第１の圧力室にも、供給通路２１から高
圧の圧力流体がボート１を介して供給されているが、受
圧面積（面積ａ２＞面積ａ、）の関係によって、ピスト
ン１６は打撃点Ｐへ向かって前進を始める。ピストン１
６が前進してボート３とボート４とが連通ずると、ボー
１〜９は、ボート３およびボート４を介して排水路２２
へ連通するので、スプール１２ａは受圧面積（面積Ａ２
＞面積へ、）の関係によって、前進を始める。

そして、ボート７とボート８とが連通ずると、ピストン
１６の前面は打撃点Ｐで作動工具１７を打撃する。この
時、第３図に示すように、ボート１とボート２とが連通
して第１の圧力室に高圧の圧力流体が供給される。これ
と同時に、第２の圧力室の圧力流体が、ボート６、ボー
ト７、ボート８および流量調整弁２３を介して排水路２
２へ排出されるので、上述したようにピストン１６が後
退を始める。以上のような動作を繰り返してロングスト
ロークモード時の打撃動作が行われる。

〔発明の効果〕

本発明に係る打撃工具は、以にのように、シリンダを形
成するハウジングと、シリンダ内で往復動し、かつ、そ
の衝撃エネルキを与えるよ・）に配置されるピストンと
、シリンダの壁とビス１〜ンとの間に形成され、かつ、
圧力流体を加圧してピストンを後方へ押す容積可変の第
１の圧力室と、シリンダの壁とビス１〜ンとの間に形成
され、かつ、圧力流体を加圧してピストンを前方へ押す
容積可変の第２の圧力室とを備えている打撃工具におい
て、ピストンの平均行程長が短いジョートスＩ−シ２−
クモードと、その平均行程長が長いし】ングストローク
モードとで、ビス１〜ンの平均行程長を変化させるスト
ローク調整手段と、第１の圧力室および第２の圧力室の
少なくとも一方の加圧とこれからの圧力流体の排出路へ
の排出とを、その前進・後退によって交代的に行うこと
によりピストンを往復動させるスプールを備えた切り換
えバルブと、上記シリンダ、切り換えバルブおよびスト
ｌ’：’Ｉ　−り調整手段間を圧力流体によって連係さ
せる制御通路と、ショートストロークモード時に、ピス
トンが後方へその平均行程長に相当する距離だけ後退す
るように制御通路と第１の圧力室とを連通し′Ｃスプー
ルを後退させるシリンダの壁に形成されたシ：ａ　−ト
ストローク切り換え手段と、ロングストロークモード時
に、ピストンが後方へその平均行程長に相当する距離だ
け後退した後、ピストンが前進するように制御通路と圧
力流体の排出路とを連通してスプールを前進させるシリ
ンダの壁に形成されたロングストローク切り換え手段と
を備えている構成である。

これにより、ストロークの調整のための圧力流体の経路
が簡素化される。しかも、圧力流体の漏洩を考慮する必
要がなくなり、ハウジングにおける圧力流体の経路のレ
イアウトの自由度が大きくなる。また、工具の全長が短
縮でき、しかも、全体的にコスト低減も可能となる等の
効果を併せて奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すものであ
る。 第１図は、ショートストロークモード時におりるピスト
ンの前進の動作を示す図である。 第２図は、ショートストロークモード時におりるピスト
ンの後退の動作を示す図である。 第３図は、ロングストロークモード時のスプールの静止
状態におけるピストンの後退の動作を示す図である。 第４図は、ロングストロークモード時におけるピストン
の後退の動作を示す図である。 ２はボート（ジョートス１〜ローク切り換え手段）、５
ばボート（ロングストローク切り換え手段）、１１はス
トローク調整弁（ストローク調整手段）、１２は切り換
えバルブ、１３はシリンダ、１６はピストンである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シリンダを形成するハウジングと、 シリンダ内で往復動し、かつ、その衝撃エネルギを与え
   るように配置されるピストンと、 シリンダの壁とピストンとの間に形成され、かつ、圧力
   流体を加圧してピストンを後方へ押す容積可変の第１の
   圧力室と、 シリンダの壁とピストンとの間に形成され、かつ、圧力
   流体を加圧してピストンを前方へ押す容積可変の第２の
   圧力室とを備えている打撃工具において、 ピストンの平均行程長が短いショートストロークモード
   と、その平均行程長が長いロングストロークモードとで
   、ピストンの平均行程長を変化させるストローク調整手
   段と、 第１の圧力室および第２の圧力室の少なくとも一方の加
   圧とこれからの圧力流体の排出路への排出とを、その前
   進・後退によって交代的に行うことによりピストンを往
   復動させるスプールを備えた切り換えバルブと、 上記シリンダ、切り換えバルブおよびストローク調整手
   段間を圧力流体によって連係させる制御通路と、 ショートストロークモード時に、ピストンが後方へその
   平均行程長に相当する距離だけ後退するように制御通路
   と第１の圧力室とを連通してスプールを後退させるシリ
   ンダの壁に形成されたショートストローク切り換え手段
   と、 ロングストロークモード時に、ピストンが後方へその平
   均行程長に相当する距離だけ後退した後、ピストンが前
   進するように制御通路と圧力流体の排出路とを連通して
   スプールを前進させるシリンダの壁に形成されたロング
   ストローク切り換え手段とを備えていることを特徴とす
   る打撃工具。