JPH02303775A - 液圧衝撃装置 - 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、シリンダと該シリンダ内で案内された衝撃ピ
ストンとピストン復帰手段とを備えた液圧衝撃装置であ
って、この場合前記衝撃ピストンは、圧力を受けて圧縮
し得る駆動媒体（圧縮ガス）によって一方の側面で付勢
されており、そしてこの場合前記衝撃ピストンを作業行
程の方向と逆向きに復帰させることができるとともに、
ｖＲ撃ピストン先場に向けられた側面において、非圧縮
性の駆動媒体（液圧源）の圧力源と無圧の還流部とに選
択的に接続可能であるところの前記ピストン復帰手段が
、前記衝撃ピストンにおいて該衝撃ピストンに左右され
ずに移動可能に支持されている、液圧衝撃装置に関する
。

［従来の技術］ 非圧縮性の駆動媒体が衝撃ピストンの対向するピストン
面に直接連通している構成は、様々な駆動方式にもかか
わらず、公知の衝撃装置において共通している。衝撃ピ
ストンの運動によって、一方のピストン面の前方の非圧
縮性の駆動媒体（液圧油）は押し出され、他方のピスト
ン面の後方の駆動媒体は追従して吸込まれる。

両ピストン面の前後の液体柱は、Ｗｒ撃ピストン自体の
速度と同一の速度を有する。

衝撃ピストンが、打撃側に結合されたたがねに又は（直
接打撃の場合には）被加工材料に衝突すると、衝撃ピス
トンは急激に減速せしめられる。この時ピストン面前方
の液体柱は衝撃方向に沿った運動を継続する。これによ
ってキャビテーションの危険性が生じていた０反対側に
位置するピストン面には、衝撃ピストンと液体柱の急激
な減速によって過大なピーク圧力が発生ずる。その上、
衝撃ピストンの運動に非圧縮性駆動媒体を直接連動させ
ることは、付属の通路及び制御装置内の流通横断面積を
１発生ずる最大のピストン速度に適応させなければなら
ない点において不利である。

西独国特許発明第２９４１４４３号明細書には、ピスト
ン復帰手段を備えた冒頭に記載の形式の衝撃装置が開示
されている。このピストン復帰手段は、（衝撃ピストン
先端と反対側の四部において衝撃ピストンを間隔をおい
て包囲しながら）衝撃ピストン先端に面した同復帰手段
の側部においてピストンロッドと連結している。

これらピストンロッドは、作業シリンダから分離したシ
リンダユニットの構成要素である。このシリンダユニッ
トを用いてピストンｆ）Ｉ４＋％手段は、衝撃ピストン
−作業行程の方向と逆向きに、つまり衝撃方向と逆向き
に駆動可能であり、それでもって復帰可能である。この
場合衝撃方向と逆向きの衝撃ピストンの連行は、衝撃ピ
ストンにロック可能な弾性的に支持された爪をピストン
復帰手段内に取付けることによって実現される。衝撃方
向に沿った衝撃ピストンの作業行程の間、ピストン復帰
手段は、爪のロック解除によって衝撃ピストンから解放
され、そして衝撃方向に沿って同！ｌ５１１ピストンに
追従する。この公知の衝撃装置の欠点は、機械的な方法
で行われるピストン復帰手段の連結及び連結解除機構が
製造技術的に高価であり、また故障しやすいことにある
。共働する構成要素全体の比較的大きな質量に起因して
、このピストン復帰手段は、５０／Ｗｉｎを越えない程
度の衝撃回数を許容するにすぎない。

［発明が解決しようとする！！！１１１１本発明の基礎
とする！ＩＩＩ！は、衝撃ピストンの作業行程中に連結
解除されるピストン復帰手段が可能な限り簡単に構成さ
れて、特に機械的に作用する追加的な構成要素をほとん
ど有しておらず、そしてまた同ピストン復帰手段が可能
な限り小さな質量をもって高い衝撃回数をも許容するよ
うな、衝撃装置を提供することにある。

さらにピストン復帰手段は、衝撃ピストンの衝突に関係
なく制動され得るように構成されるであろう。

その他本発明の対象の特有の構成によって、ピストン行
程の連続的な調整、したがって衝撃エネルギー並びに衝
撃回数の連続的な調整を実現する可能性が与えられるで
あろう。

Ｅ課題を解決するための手段〕 前記課題は請求項１の特徴事項を備える衝撃装置によっ
て解決される。それによれば、本発明の基本的思想は、
ピストン復帰手段を環状ピストンとして構成することに
あり、該環状ピストンは、衝撃ピストンの縦軸方向に沿
って自由に移動でき゛るように、該衝撃ピストンとシリ
ンダとに摺接するとともに、衝撃ピストン先端に向けら
れた側面において、圧縮可能な駆動媒体（圧縮ガス）か
ら隔離されたピストン室をｎｒｔ記シリンダの環状面と
共に軸線方向で限定しており、この場合衝撃ピストンに
対する前記環状ピストンの衝撃方向と逆向きの運動の遊
びは、該衝撃ピストンに取付けられた当接面によって決
定されている。衝撃装置は、ピストン室の他に、それと
離隔して配置された油室を有しており、同油室と衝撃ピ
ストンがシリンダと共に限定している。戻り行程の際の
衝撃ピストンの終端位置は、前記油室内に位置する筒状
の衝撃ピストン−段部によって限定されている。ピスト
ン室と前記油室には１つの制御装置が関係付けられてお
り、該制御装置に基づいて、一方ではピストン室に向け
られた前記油室の一面への衝撃ピストン−段部の接近に
件って該油室が還流部に接続可能であり２そして他方で
は衝撃方向において（衝撃ピストンに関係して）先行す
る前記環状ピストンの前記シリンダの環状面への接近に
伴ってピストン室が圧力源に接続可能である。

ピストン室が制御装置の影響下において圧力源の圧力を
もって加圧されること、そして衝撃ピストンの当接面に
隣接する前記環状ピストンが同衝撃ピストンを（圧縮ガ
スによって衝撃ピストンに対して衝撃方向に沿って及ぼ
された力の作用に抗して、衝撃方向と逆向きに）連行す
ることによって、前記環状ピストンはピストン復帰手段
として有効に作用する。

本質的には、本発明の教示を考慮すれば、制御−復帰部
材として使用された前記環状ピストンは、単純な構成の
中空シリンダの形態を有することになる。軸線方向（つ
まり例えば衝撃ピストンの縦延長方向）の環状ピストン
の長さは、衝撃ピストン及びシリンダでの同環状ピスト
ンの支障のない案内と、圧縮ガスを収容するガス室のピ
ストン室に対する必要な密封とが確保されるような寸法
でありさえすればよい、この場合゛ガス室“及び″油室
″という表現によって、該当する各室が適当な圧縮性な
いし非圧縮性の駆動媒体によって加圧されていること、
もしくは加圧され得ることが言い表されるであろう。

ピストン室内に用いられる駆動媒体は同様に非圧縮性で
ある。

戻り行程の終了後衝撃ピストンを衝撃方向に沿って駆動
するために、前記ガス室が利用される０、二の場合自由
に移動可能に保持された環状ピストンはくその比較的小
さな質量に起因して）まず最初に比較的早く衝撃方向に
沿って加速され、その結果衝撃ピストンの作業行程運動
に先行する。

前記υ制御装置は、有利には、制御室内で可動的な中空
スライダにより構成されており、該中空スライダは、前
記シリンダー環状面への前記環状ピストンの接近に伴っ
て戻り行程位置へ移動可能であり、かつ前記油室−背面
への直配作業ピストン−段部の逆方向における接近に伴
って作業行程位置へ移動可能である。この場合前記制御
室には、一方では前記圧力源ないし前記還流部と連通し
ているところの複数の圧力通路と還流部通路とが接続す
るとともに、他方ではピストン室ないし油室内にそれぞ
れ２ずつ連通しているところの４つの通路が接続してい
る（請求項２）。

つまり制御装置の各々の動作位置は、ピストン室を限定
しているシリンダー環状面に対する環状ピストンの位置
ないし油室−背面に対する作業ピストン−段部の位置に
左右される。この場合制御装置は、衝撃ピストンの作業
サイクルのために必要な環状ピストンの圧力的付勢、並
びにピストン室及び油室から無°圧の還流部への非圧縮
性駆動媒体の導出を実現するものである。

本発明の対象の一層の改良によれば、ピストン室及び油
室に付属する前記各通路は以下のように配置されかつ接
続されている。

−前記圧力源と雨時速通している前記第１のピストン室
−通路の接続口は、何記第２のピストン室−通路の接続
口よりも更に前記シリンダー環状面から離れて位置して
おり、ニ ー前記還流部と常時連通している前記第２の油室−通路
の接続口は、前記圧力源と常時接続している前記第１の
油室−通路の前記油室−背面付近に存在する接続口より
も更に該油室−背而から離れて位置しており、。

一前記第２のピストン室−通路は、前記制御装置に基づ
いて、前記戻り行程の間、少なくとも前記第１の油室−
通路の前記接続口に前記作業ピストン−段部が接近する
丈では、前記圧力源と連通しており、また前記作業行程
の間、少なくとも前記第１のピストン室−通路の前記接
続口に前記環状ピストンが接近するまでは、前記還流部
と連通している（請求項３）。

本発明の対象の好ましい実施形態によれば、内部空間が
前記圧力源と連通しているところの前記中空スライダは
、その外側面に５つの異なる大きさの環状め作業面、即
ち作業行程位置に向かって有効な圧力を生ぜしめるとこ
ろの２つの作業面と、同圧力と逆向きの戻り行程位置に
向かって有効な圧力を生ぜしめるところの３つの作業面
とを有している。この場合前記第１及び第２のく作業行
程位置に向かう方向に沿って連続的に対応して表示して
いる。）作業面を合わせたものは、第３〜第５の作業面
によって与えられた合計面積と同程度の大きさであり、
そして第１及び第５の作業面は、戻り行程位置ないし作
業行程位置に向がう方向において有効であるところの前
記中空スライダの端面によって構成されている（請求項
４）。

前記各作業面を適当に加圧することによって、中空スラ
イダは、ピストン室及び油室内のそれによって生じる圧
力状態を伴って、その前終端位置、即ち作業行程位置又
は戻り行程位置へ移動せしめられる。前記前終端位置を
中空スライダは当分の間維持する。この目的のために、
中空スライダの各作業面は、その大きさに閃して次の条
件： 第１の作業面（つまり第１の端面）は第５の作業面（つ
まり第２の端面）よりら大きい：第１の作業面は第３及
び第５の作業面の合計よりも小さい： 第１及び第２の作業面の合計は第３及び第５の作業面の
合計よりも大きい； にしたがって互いに適合せしめられている（請求項５）
。

本発明の対象は、以下によって更に有利に構成される。

即ち、第２及び第３の作業面は、それぞれ前記ｍｍ室の
１つの環状溝を介して一方では前記圧力源と連通し、他
方では前記第１の油室−通路ないし前記第１のピストン
室−通路と連通しており、 第４の作業面は５前記制御室の１つの環状溝を介１．て
前記第２の油室−通路と前記還流部−通路とに同時に連
通しており、 第２のピストン室−通路は、第１及び第２の環状溝を介
して前記１１１ｗ室と連通しており、同各環状溝は、（
前記中空スライダの作業行程位置に向かう方向に見て）
第４の作業面の手前ないし第５の作業面の近傍の該第４
の作業面の後方に位置しており。

前記＠隣室は１つの環状溝を介して還流部通路と連通し
ており、この場合前記環状溝は、（前記中空スライダの
作業行程位置に向かう方向に見て）前記第１のピストン
室−通路の前記環状溝の後方のｆｉｔ域であって、かつ
前記第２のピストン室−通路の前記第１／）環状溝の手
前に位置しているのである（請求項６）。

更に衝撃ピストンの作業サイクルに必要な中空スライダ
の制御作用は、同中空スライダが１つの外側に位置する
環状溝分有していて、同中空スライダが少なくともその
作業行程位置の近傍に位置している時に初めて、前記第
２のピストン室−通路が同環状溝を介して前記還流部と
連通ずるように、同環状溝が配置されかつ構成され−て
いることによって実現される（請求項７）、中空スライ
ダが作業行程位置に十分に接近すると直ちに、あるいは
中空スライダがその作業行程位置の近傍に位置し続けて
いる限りは、ピストン室は中空スライダの前記環状溝を
介して前記還流部と接続しており、結果として衝撃方向
に沿って前進運動する環状ピストンは、ピストン室内の
液体柱を押しのけることができるようになる。

好ましくは前記第１のピストン室−通路及び油室−通路
の前記各環状溝内に、絞りを備えたそれぞれ１つの圧力
通路が連通している（請求項８）、前記還流部−通路は
適当な方法で絞りを介して前記還流部に連通している（
請求項９）２本発明の対象の好ましい改良によれば、前
記第１の油室−通路には、調節可能な付勢力をもってバ
イアスされた開閉弁が備えられており、該開閉弁の動作
位置は制御通路を介して操作可能である（請求項１０）
０選択された関係にしたがって、制御通路内の制御圧力
が所定の限界値を越えない限り、前記開閉弁は連通位置
又は開放位置を占めている。この開閉弁を用いて衝撃ピ
ストンの作業行程を短縮し、それでもって衝撃エネルギ
ー及び衝撃回数を変更することができる。開閉弁が連通
位置を占めている限り、衝撃ピストンの作業サイクルは
干渉されない。

開閉弁の遮断位置への切換えによって、第１の油室−通
路と圧力源との接続は、（油室−背面に対する作業ピス
トン−段部の位置に関係なく）中断され、結果として前
記第２の作業面に作用している圧力が上昇して、中空ス
ライダは、その作業行程位置に向かう運動を実行するよ
うになる。

こめ場合開閉弁を、特に前記ガス室に接続された制御通
路を通じて加圧することができる（請求項１１）、つま
り前記ガス室内の圧力が、戻り行程中の衝撃ピストン及
び環状ピストンの運動に起因して、所定の限界値を越え
た場合には、開閉閉弁は遮断位置に切替わり、それによ
って戻り行程運動が中断される。

有利には開閉弁を制御通路を介して遠隔操作することも
できる（請求項１２）、このような構成は、衝撃ピスト
ンの作業サイクルを、手動によって又は制御ユニットを
介して所望の方法で外部から干渉することを可能にする
ものである。

前記ピストン室に対して前記ガス室を密封するために、
前記環状ピストンの前記シリンダ及び前記作業ピストン
との接触面に°は、シール要素が備えられている（請求
項１３）。

本発明は、以下において図面に示された２つの実施例に
基づいて詳細に説明される。

［実施例］ ＊＊装置は、衝撃ピストン先端１ａを備える衝撃ビス■
−ン１を有しており、同先端は被加工材料２に対向して
いる。ＷＩ撃ピストン自体は、蓋体３ａによって閉じら
れたシリンダ３内において、その縦軸線４に沿って往復
動的に案内されている（第１図）。

衝撃ピストンの衝撃ピストン先端１ａと反対の駆動側の
端部分１ｂは、同端部分に固着された円板状の当接面５
をもって、圧力ガスで満たされたガス室６内に突入して
いる。ガス室は、図示されない通路を介して、圧力ガス
タンク又は圧力ガス源に接続可能であり、それによって
追加的に充填可能である。

当接面５と、衝撃方向（矢印７）に沿って後続の衝撃ピ
ストン先端１ａｆｆｌのシリンダ３の環状面３ｂとの間
の領域内に、環状ピストン８が存在している。この環状
ピストンは、衝撃ピストン１においても、環状面３ｂに
由来するシリンダ３の内面３ｃにおいても自由に摺動可
能に支持されている。部材１．３に対する環状ピストン
８の密封は、シール要素８ａ、８ｂに基づいて行われる
。シール要素の軸線方向の長さは、シール及び案内機能
が損なわれずに、可能な限り小さな質量を有するように
定められている。

衝撃ピストン１に対する環状ピストン８の衝撃方向と逆
向きの運動の遊びは、当接面５によって決定される。こ
の当接面の直径は、内面３Ｃに対して十分な間隔を維持
しつつ、衝撃ピストンの端部分１ｂの直径よりも大きく
なっている。衝撃方向に給った環状ピストン８の運動の
遊びは、既に述べたシリンダ３の環状面３ｂによって限
定されている。ガス室６は、ｎ体３ａを含むシリンダ３
と環状ピストン８と衝撃ピストン１とによって構成され
る。

環状ピストン８及び環状面３ｂは、可変的な収容能力を
備えるピストン室９を軸線方向において限定している。

このピストン室は、内面３Ｃ及び衝撃ピストン自体によ
って側面的に限定されている。ピストン室の可動的な壁
は、環状面３ｂに面した環状ピストンの端面によって構
成される。

ピストン室には、第１のピストン室−通路１０が連通ず
るとともに、環状溝１１ａを介して第２のピストン室−
通路１１が連通している。

この場合、第１のピストン室−通路の＃ｆ続口ｌＯａは
、第２のピストン室−通路の環状溝１１ａとして構成さ
れた接続口よりも、環状面３ｂから更に遠く離れている
。

衝撃ピストン１は作業シリンダ３と共に油室１２を限定
しており、同油室は、衝撃方向く矢印７）に沿って見て
、間隔をおいてピストン室９に隣接している。この油室
は、環状面３ｂに向けられた背面の近傍に第１の油室−
通路１３を有するとともに、同通路から離隔して第２の
油室−通路１４を有している。第１の油室−通路の接続
口１３ａは、油室の筒状の凹部１２ａへ移行している。

第２の油室−通路の接続口１４ａは、その近傍に位置す
る第１の油室−通路の接続口１３ａよりも、油室−背面
から更に遠く離れている。

衝撃ピストン自体には、油室１２内に位置する筒状の段
部１ｃが備えられており、同段部によって（矢印７によ
る衝撃方向と逆向きの）戻り行程に際しての衝撃ピスト
ンの終端位置が決定されるとともに、同終端位置への接
近を６って前記段部に基づいて、第１の油室−通路の接
続口１３ａが閉塞可能である。この場合前記四部１２ａ
と前記段部１ｃは、同衝撃ピストン−段部が侃かな遊び
をもって同凹部内に進入可能になるように、相互に適合
せしめられている。

つまり衝撃ピストンは凹部１２ａと共に一種の遮断弁を
構成している。この遮断弁は（油室１２内の衝撃ピスト
ン−段部１ｃの位置に依存し、て）第１の油室−通路１
３との接続を解放又は阻止する。衝撃ピストン−段部は
衝撃ピストン先端１ａに向けられた側面において、円錐
台形状のカラー１ｂを有する。このカラーは、油室の衝
撃ピストン先端に向けられた前面側の筒状の四部１２ｂ
内に狭い隙間をもって進入可能である。四部１．２　ｂ
内へのカラー１ｄの進入運動に伴って、同凹部において
オイルクッションが形成される。このオイルクッション
は、衝撃方向に沿って衝撃ピストンが更に移動すること
を妨げるように作用する。カラー及び四部の前記共働作
用によって、特に無負荷の打込みの場合に、衝撃ピスト
ンが制動されることになる。

作業シリンダ内部の衝撃ピストンの密封はシール要素１
５により行われる。このシール要素は、衝撃方向（矢印
７）に見て、シリンダ３内の油室１２の凹部１２ｂの後
方に離隔して取り付けられている。

ピストン室９及び油室１２には、両ピストン室−通路１
０．１１及び両油室−通路１３．１４を介して、制御手
段１６がその出力側で接続されている。この制御手段を
介して、一方では油室１２のピストン室９に向けられた
背面への衝撃ピストン−段部１ｃの接近に伴って、同油
室が無圧の還流部１７に接続可能であり、そして他方で
は衝撃方向（矢印７）に沿って移動する環状ピストン８
の環状面３ｂへの接近に伴って、前記ピストン室が圧力
源１８に連通可能であり、前記油室が追加的に同圧力源
に連通可能である。

制御装置１６は、制御室１９内で可動的な、基本形状に
おいてシリンダ状の中空スライダ２０により構成されて
いる。この中空スライダは、２つの終端位置、即ち（図
面において上方ないし下方の）戻り行程位置く第２ａ図
）ないし作業行程位置（第２Ｃ図）へ移動可能である。

その内部空間２０ａが圧力通路２１を介して常に圧力源
１８と連通しているところの中空スライダ２０は、５つ
の環状の作業面を有している。

即ち同中空スライダは、（作業行程位置へ向かう方向に
沿って連続的に対応して示すと）作業行程位置へ向かっ
て有効な押圧力を生ぜしめるために利用されるところの
第１及び第２の作業面ＡＩないしＡ２と、逆向きの戻り
行程位置へ向かって有効な押圧力を生ぜしぬるための第
３〜第５の作業面Ａ３．Ａ４．Ａ５とを有している。こ
の場合第１及び第５の作業面ＡＩないしＡ５は、戻り行
程位置ないし作業行程位置へ向かって有効な中空スライ
ダ２ｏの端面によって構成されている６作業面Ａ２〜Ａ
４は、前記端面を越えて外側へ突出している。

各作業面は、次の条件を満足するように大きさについて
相互に適合されている。

−第１の作業面Ａ１は第５の作業面Ａ５より６大きく、 一第１の作業面Ａ１は第３と第５の作業面の合計（Ａ３
＋Ａ５）よりも小さく、 一第１と第２の作業面の合計（Ａ１＋Ａ２）は第３と第
５の作業面の合計（Ａ３＋Ａ５）よりも大きく、そして 一第１と第２の作業面の合計（Ａ１＋Ａ２）は第３へ一
第５の作業面によって構成された総合面積（Ａ３モＡ４
＋Ａ５）と同程度の大きさである。

中空スライダ２０の作業行程位置へ向かう方向に沿って
、制御室１９には６個の環状溝２２−２７が設けられて
いる。第１の油室−通路１３ないし第１のピストン室−
通路１０は、環状溝２２，２３を介して、絞り２８ａ、
２９ａを備える圧力通路２８．２９と連通している。こ
の圧力通路自体は圧力通路２１を介して圧力源１８に接
続されている。

特に軸線方向に沿って大きな寸法の環状溝２４は、相応
する寸法の還流部通路３ｏに移行しており、同還流部通
路自体は、絞り３０ａを介して無圧の還流部１７と連通
している。

同様に特に大型に構成された第２のピストン室−通路１
１は、一方では環状溝２５に移行しており、他方では分
岐路１１ｂを介して環状溝２７に移行している。環状溝
２７は、（図面において下方に位置する）端面１９ａの
近傍に配置されている。前記端面に中空スライダ２ｏが
作業行程位置において当接する、 ｖ制御室１９は環状溝２６を介して第２の油室−通ｎ１
４と接続しており、同第２の油室−通路は、追加的に分
岐路１．４　ｂ及び還流部通路３０を介して還流部１７
と連通している。

中空スライダ２０は、作業面Ａ３とＡ４の中間の領域に
おいて外側に位置する環状溝２０ｂを有する。中空スラ
イダ２０が少なくともその作業行程位置の近傍の位置を
占めている時にのみ、第２のピストン室−通路１１が前
記環状溝２０ｂを介して還流部１７と連通ずるように。

同環状消は配置されかつ構成されている。このような場
合６ピストン室−通路１１は一環状溝２５、中空スライ
ダー環状溝２０ｂ、環状溝２４そして還流部−通路３０
を経て、絞り３０ａを介して還流部１７に接続される。

衝撃装置の作業態様は以下に第２ａ〜２ｄ図に基づいて
説明される。

衝撃ピストン１（第２ａ図）の矢印３１方向の戻り行程
又は復帰運動の間に、シリンダ３の環状面３ｂに対面す
る環状ピストン８の端面８ｄは、ピストン室９．第１の
ピストン室−通蹟ｌＯ，環状１１１２３、圧力通路２９
そして圧力通路２１５：経て圧力源１８と連通している
。中空スライダ２０は戻り行程位置を占めており、同位
置において中空スライダは作業面Ａ１をもって制御室の
（図面において上方に位置する）端面１９ｂに当接する
。

作業面Ａ１及びＡ５は常に圧力源１８の圧力を受けてい
る。何故なら制御室１９は圧力通路２ｊを介して圧力源
１８と連通しているがらである。作業面Ａ２は、環状溝
２２、第１の油室−通路１３、四部１２ａ、油室１２、
第２の油室−通路１４、分岐路１４ｂそして還流部通路
３０を経て還流部１７に接続されている。

圧力通路２１．２９を介して圧力源１８によって加圧さ
れた環状溝２３は、第１のピストン室−通路１０を経て
同様にピストン室９と連通している。このピストン室は
、更に第２のピストン室−通路１１の分岐路１１ｂ、環
状溝２７．１１１９ｊ室１９そして圧力通路２１を経゛
Ｃ圧力源Ｉ８に接続されている。圧力源１８に由来する
圧力は、こうして環状ピストン８の端面８ｄに作用する
ので、同環状ピストン（その端面８ｃは当接面５におい
て支持される。）に基づいて、衝撃ピストン１は、ガス
室６の圧力に抗して矢印３１の方向に連行される８作業
面Ａ４は、環状溝２６、第２の油室−通路の分岐Ｎ１４
ｂそして還流部通路３０を介して常に還流Ｈ１７に接続
されている。

圧力源１８から供給された圧力ｐが本質的に還流部１７
内の圧力よりも大きいことを前提として、この運転状態
においては制御力に関してＦ３．−ＯＸ　（Ａ　１−Ａ
５−Ａ５　）　＜０が成り立つ、即ち制御力Ｆｓｔは、
中空スライダ２０が制御室１９の端面１９ｂに当接する
ように定義にしたがって作用する。

衝撃ピストン−段部１ｃが、復帰運動の行程において、
油室１２の背面の凹部１２ａに十分に接近すると、直ち
に第１の油室−通路１３と油室の連通が遮断され、結果
として付属の環状溝２２内において圧力源１８の完全な
圧力ρが形成されて、その圧力が作業面Ａ２に作用する
ことになる（第２ｂ図）。

ここで、制御力Ｆｓｔに関して次の関係式が成り立つ。

ＦｓｔすＸ　（ＡＩ　＋Ａ２−Ａ３−Ａ５）＞０即ち中
空スライダ２０は、矢印３２ａの方向に沿って（図面に
おいて下方に位置する）作業行程位置へ移動せしめられ
、同位置においてピストン室９は還流部１７と連通ずる
。

作業行程（第２ｃ図の矢印７によって示唆された）の間
、作業面Ａ２、Ａ３．Ａ４は還流部１７と連通している
。中空スライダ２０に作用する制御力ＦＳｔは、この場
合、 ＦｓｔすＸ　（ＡＩ−Ａ５）＞０ によって与えられる。即ち中空スライダ２０は（図面に
おいて下方に位置する）作業行程位置を維持し、同位置
において端面Ａ５は制御室１９の下方の端面１９ｂに当
接する。

ガス室６において支配的な圧力は、当接面５及び回当接
面に対面した環状ピストンの端面８Ｃに作用する。この
環状ピストンは、その比較的小さな質量のために、作業
ピストン１よりも早く矢印７の方向に加速される。即ち
環状ピストン８は衝撃方向において衝撃ピストン１の運
動よりも先行する。この場合環状ピストンの最高速度、
したがって所定の流通横断面における駆動媒体の最大流
通速度は、還流部−通路３０の絞り３０゛ａによって制
限される。

衝撃ピストンｌは、被加工材料２に衝突してその時に急
徴に停止せしめられるまで、ガス圧力によって連続的に
加速される。

作業行程の間衝撃ピストン１と動作的に連結していない
環状ピストン８は、環状面３ｂへの接近に際してまず最
初に第１のピストン室−通路１０の接続口１０ａを閉鎖
し、続いて第２のピストン室−通路１１の接続口を構成
する環状溝１１ａをも閉鎖する、これによって環状ピス
トンの衝撃方向の運動は一様にＴＡｉｊｌせしめられる
。

環状ピストン８が、第１のピストン室−通路の接続口１
０ａを閏摂するまで、シリンダ３の環状面３ｂに接近す
ると、直ちに環状溝２３内の支配的な圧力が圧力源１８
の圧力値まで上昇する。こうして中空スライダ２０に作
用する制御力Ｆｓｔについては、 Ｆｓｔすｘ　（Ａｌ−Ａ３＝Ａ５）＜０が成り立つ。即
ち中空スライダ２０は、第２ｄ図に示された矢印３２ｂ
の方向に沿って戻り行程位置へ移動する。この戻り行程
位置において作業面Ａ１は（図面において」一方に位置
する）端面１９ｂに当接するようになる。これによって
生じた運転状態に関しては、第２ａ図についての説明を
参照されたい。

第３図は本発明の対象の実施形層を示すもので、そこで
は衝撃ピストン１の作業行程が変更せしめられ、それで
もってＷ撃エネルギー及び衝撃回数が影響を受けるよう
になっている。

この場合第１の油室−通路１３には開閉弁３３が備えら
れており、同開閉弁の動作位置は、調節可能な予荷重を
持つばね３３ａによって与えられている、開田弁３３は
、更に接続口３４及び制御通路３５と介してシリンダ３
内のガス室６と接続している。

ガス室６内の支配的なガス圧力が、ばね３３ａに基づい
て設定された限界圧力を越えない限り、開閉弁３３は図
示の連通位置又は開放位置を占める。この位置において
は、衝撃ピストン１の作業サイクルは影響を受けない。

衝撃ピストン１及び環状ピストン８の矢印３１方向の運
動に起因して、ガス室６内のガス圧力が、バイアスばね
３３ａに基づいて設定された限界値を上回った場合には
、開閉弁３３は遮断位置に切り替わる。これは結果とし
て、環状溝２２を経て作業面Ａ２に作用する圧力を上昇
せしめ、そして中空スライダ２０を作業行程位置へ向け
て（即ち図面において下方へ）移動せしめる。それに応
じて環状ピストン８の作用による衝撃ピストン１の復帰
運動は中断され、逆方向の作業行程運動が開始される（
これについては第２Ｃ図参照）。

第３図の実施形態とは相違して、開田弁３３をシ制御通
路を介して、それも手動によって、又は適当な調整ユニ
ットに基づいて、遠隔操作することらできる。前記調整
ユニットを介して開田弁の動作位置を調節可能な時間経
過にしたがって変更することができる。

本発明の対象は、衝撃ピストン先端が直接的に又は工具
を介在させて（つまり間接的に）被加工材料に衝突する
ように構成することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、連結解除された環状ピストンと付属の制御装
置とを備える衝撃装置の非常に概略化された原理的構成
図、第２ａ図は、衝撃ピストンと環状ビスＩ・ンとが戻
り行程運動を行っているところの第１図の衝撃装置の図
、第２ｂ図は、戻り行程−反転位置（衝撃ピストンの内
側の死点）への接近終了後の衝撃ピストンと環状ピスト
ンの各位置並びにその反転制御状ｆフの同第２Ｃ図は、
作業行程中のｉ撃ピストンと環状ピストンの各位置並び
にその制御状態の図、第２ｄ図は、被加工材料に衝撃ピ
ストンが衝突した後の衝撃ピストンと環状ピストンの各
位置並びにその制御状態の図、第３図は、運転特性を変
更するために追加的に開閉弁を備えているところの衝撃
装置の部分図である。 １・・・衝撃ピストン、１ａ・・・衝撃ピストン先端、
１ｃ・・・衝撃ピストン−段部、３・・・シリンダ、３
ｂ・・・環状面、５・・・当接面、８・・・環状ピスト
ン、８ａ、８ｂ・・・シール要素５９・・・ピストン室
、ｌＯ・・・第１のピストン室−通路、１０ａ、１１ａ
。 １３ａ、１４ａ・・・接続口、１１・・・第２のピスト
ン室−通路、１２・・・油室、１３・・・第１の油室−
通路、１４・・・第２の油室−通路、１４ｂ・・・分岐
路、１６・・・制御装置、１７・・・還流部、１８・・
・圧力源、１９・・・＠隣室、２０・・・中空スライダ
、２０ａ−・−白部空間、２０　ｂ−・・環状溝、２１
．２８゜２９．３０・・・通路、２２．２３．２４．２
５゜２６．２７・・・環状溝、２８ａ、２９ａ、３０ａ
・・・絞り、３３・・・開田弁、３４．３５・・・制御
通路、Ａ１、Ａ２．Ａ３．Ａ４．Ａ５・・・作業面・！
）、ニー￥ハ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シリンダと該シリンダ内で案内された衝撃ピストン
   とピストン復帰手段とを備えた液圧衝撃装置であって、
   この場合前記衝撃ピストンは、圧力を受けて圧縮し得る
   駆動媒体によって一方の側面で付勢されており、そして
   この場合前記衝撃ピストンを作業行程の方向と逆向きに
   復帰させることができるとともに、衝撃ピストン先端に
   向けられた側面において、非圧縮性の駆動媒体の圧力源
   と無圧の還流部とに選択的に接続可能であるところの前
   記ピストン復帰手段が、前記衝撃ピストンにおいて該衝
   撃ピストンに左右されずに移動可能に支持されている、
   液圧衝撃装置において、 前記ピストン復帰手段は単に１つの環状ピストン（８）
   で構成されており、該環状ピストンは、前記衝撃ピスト
   ン（１）の縦方向に沿って自由に移動できるように、該
   衝撃ピストンと前記シリンダ（３）とに摺接するととも
   に、前記衝撃ピストン先端（１ａ）に向けられた前記側
   面において、圧縮ガスから隔離されたピストン室（９）
   を前記シリンダの環状面（３ｂ）と共に軸線方向で限定
   しており、前記衝撃ピストン（１）に対する前記環状 ピストン（８）の衝撃方向（矢印７）と逆向きの運動の
   遊びは、該衝撃ピストンに取付けられた当接面（５）に
   よつて制限されており、前記衝撃ピストン（１）は、衝
   撃方向（矢印７）に見て離隔して前記ピストン室（９）
   に隣接している１つの油室（１２）を前記シリンダ（３
   ）と共に限定しており、また前記衝撃ピストンには、油
   室（１２）内に位置する筒状の段部（１ｃ）が付設され
   ており、該段部によって戻り行程時の該衝撃ピストンの
   終端位置が決定されており、 前記ピストン室（９）及び前記油室（１２）は、制御装
   置（１６）と共働するものであって、該制御装置に基づ
   いて、一方では前記ピストン室（９）に向けられた前記
   油室（１２）の背面への前記衝撃ピストン−段部（１ｃ
   ）の接近に伴つて該油室が前記還流部（１７）に接続可
   能であり、そして他方では衝撃方向（矢印７）において
   先行する前記環状ピストン（８）の前記環状面（３ｂ）
   への接近に伴つて前記ピストン室（９）が前記圧力源（
   １８）に接続可能であることを特徴とする、液圧衝撃装
   置。 ２、前記制御装置（１６）は、制御室（１９）内で可動
   的な中空スライダ（２０）により構成されており、該中
   空スライダは、前記環状面（３ｂ）への前記環状ピスト
   ン（８）の接近に伴って戻り行程位置へ移動可能であり
   、かつ前記油室背面への前記作業ピストン−段部（１ｃ
   ）の逆方向における接近に伴つて作業行程位置へ移動可
   能であること、そして前記制御室（１９）には、一方で
   は前記圧力源（１８）ないし前記還流部（１７）と連通
   しているところの複数の圧力通路と還流部通路（２１、
   ２８、２９、１４ｂ、３０）が接続するとともに、他方
   では前記ピストン室（９）ないし前記油室（１２）内に
   それぞれ２つずつ連通しているところの４つの通路（１
   ０、１１；１３、１４）が接続している、請求項１記載
   の衝撃装置。 ３、前記圧力源（１８）と常時連通している前記第１の
   ピストン室−通路（１０）の接続口（１０ａ）は、前記
   第２のピストン室−通路（１１）の接続口（１１ａ）よ
   りも更に前記シリンダー環状面（３ｂ）から離れて位置
   しており、 前記還流部（１７）と常時連通している前記第２の油室
   −通路（１４）の接続口（１４ａ）は、前記圧力源（１
   ８）と常時接続している前記第１の油室−通路（１３）
   の前記油室−背面付近に存在する接続口（１３ａ）より
   も更に該油室−背面から離れて位置しており、 前記第２のピストン室−通路（１１）は、 前記制御装置（１６）に基づいて、前記戻り行程の間、
   少なくとも前記第１の油室−通路（１３）の前記接続口
   （１３ａ）に前記衝撃ピストン−段部（１ｃ）が接近す
   るまでは、前記圧力源（１８）と連通しており、また前
   記作業行程の間、少なくとも前記第１のピストン室−通
   路（１０）の前記接続口（１０ａ）に前記環状ピストン
   （８）が接近するまでは、前記還流部（１７）と連通し
   ている、 請求項１又は２記載の衝撃装置。 ４、内部空間（２０ａ）が前記圧力源（１８）と連通し
   ているところの前記中空スライダ（２０）は、その外側
   面に５つの異なる大きさの環状の作業面（Ａ１〜Ａ５）
   、即ち作業行程位置に向かう有効な圧力を生ぜしめると
   ころの２つの作業面（Ａ１、Ａ２）と、前記圧力と逆向
   きの戻り行程位置に向かう有効な圧力を生ぜしめるとこ
   ろの３つの作業面（Ａ３、Ａ４、Ａ５）と有しており、
   この場合（作業行程位置に向かう方向に沿つて連続的に
   対応して表示すると）第１及び第２の作業面（Ａ１、Ａ
   ２）を合わせたものは、第３〜第５の作業面（Ａ３〜Ａ
   ５）によって与えられた合計面積と同程度の大きさであ
   り、そしてこの場合第１及び第５の作業面（Ａ１、Ａ５
   ）は、戻り行程位置ないし作業行程位置に向かう方向に
   おいて有効であるところの前記中空スライダ（２０）の
   端面によつて構成されている、請求項２又は３記載の衝
   撃装置。 ５、前記中空スライダ（２０）の前記作業面（Ａ１〜Ａ
   ５）は、その大きさに関して次の条件： 前記第１の作業面（Ａ１）は前記第５の作業面（Ａ５）
   よりも大きい； 前記第１の作業面（Ａ１）は前記第３及び 第５の作業面（Ａ３、Ａ５）の合計よりも小さい； 前記第１及び第２の作業面（Ａ１、Ａ２）の合計は前記
   第３及び第５の作業面（Ａ３、Ａ５）の合計よりも大き
   い； にしたがって互いに適合されている、請求項２から４ま
   でのいずれか１項記載の衝撃装置。 ６、前記第２及び第３の作業面（Ａ２、Ａ３）は、それ
   ぞれ前記制御室（１９）の１つの環状溝（２２、２３）
   を介して一方では前記圧力源（１８）と連通し、他方で
   は前記第１の油室−通路（１３）ないし前記第１のピス
   トン室−通路（１０）と連通しており、 前記第４の作業面（Ａ４）は、前記制御室（１９）の１
   つの環状溝（２６）を介して前記第２の油室−通路（１
   ４）と前記還流部−通路（１４ｂ）とに同時に連通して
   おり、 前記第２のピストン室−通路（１１）は、第１及び第２
   の環状溝（２５、２７）を介して前記制御室（１９）と
   連通しており、前記環状溝は、（前記中空スライダ（２
   ０）の作業行程位置に向かう方向に見て）前記第４の作
   業面（Ａ４）の手前ないし前記第５の作業面（Ａ５）の
   近傍の該第４の作業面（Ａ４）の後方に位置しており、 前記制御室（１９）は１つの環状溝（２４）を介して還
   流部通路（３０）と連通しており、この場合前記環状溝
   （２４）は、（前記中空スライダ（２０）の作業行程位
   置に向かう方向に見て）前記第１のピストン室−通路（
   １０）の前記環状溝（２３）の後方の領域であつて、か
   つ前記第２のピストン室−通路（１１）の前記第１の環
   状溝（２５）の手前に位置している、 請求項４又は５記載の衝撃装置。 ７、前記中空スライダ（２０）は外側に位置する１つの
   環状溝（２０ｂ）を有しており、前記中空スライダ（２
   ０）が少なくともその作業行程位置の近傍に位置してい
   る時に初めて、前記第２のピストン室−通路（１１）が
   該環状溝を介して前記還流部（１７）と連通するように
   、該環状溝は配置されかつ構成されている、請求項３か
   ら６までのいずれか１項記載の衝撃装置。 ８、前記第１のピストン室−通路及び油室−通路（１０
   、１３）の前記環状溝（２３、２２）には、絞り（２９
   ａ、２８ａ）を備えたそれぞれ１つの圧力通路（２９、
   ２８）が通じている、請求項３から７までのいずれか１
   項記載の衝撃装置。 ９、前記還流部−通路（１４ｂ、３０）は絞り（３０ａ
   ）を介して前記還流部（１７）に連通している、請求項
   ３から８までのいずれか１項記載の衝撃装置。 １０、前記第１の油室−通路（１３）には、調節可能な
   付勢力をもってバイアスされた開閉弁（３３）が備えら
   れており、該開閉弁の動作位置は制御通路（３５）を介
   して操作可能である、請求項３から９までのいずれか１
   項記載の衝撃装置。 １１、前記ガス室（６）に接続された制御通路（３４）
   を通じて加圧されているところの前記開閉弁（３３）は
   、ガス圧力−限界値を下回つている時に連通位置を占め
   る、請求項１０記載の衝撃装置。 １２、前記開閉弁（３３）は制御通路（３５）を介して
   遠隔操作可能である、請求項１０記載の衝撃装置。 １３、前記環状ピストン（８）の前記シリンダ（３）及
   び前記衝撃ピストン（１）との接触面には、シール要素
   （８ａ、８ｂ）が備えられている、前記各請求項の少な
   くとも１項記載の衝撃装置。