JPH03228584A - 衝撃動装置 - 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〕 この発明は、油圧パワーシッヘル等の先端に取り付け、
コンクリート構造物の解体、岩石の破砕、岩盤掘削等に
用いる油圧作動の衝撃動工具や杭打機などに利用する衝
撃動装置に関するものである。

〔従来の技術〕

油圧作動の衝撃動工具は、大きく分けるとアキュムレー
タ方式とガス方式に二分される。

アキュムレータ方式は、ピストンが上昇する時、アキュ
ムレータに油を蓄積しておいて、打撃行程でそれを放出
してピストンを加速する方式である。

ガス方式は、ピストンが油圧によって上昇するとき、ピ
ストン上方のガスを圧縮することによりエネルギーを蓄
積し、打撃行程では、ガスの膨張するエネルギーを利用
してピストンを加速する方式で特公昭５４，３２１９２
号公報にこの方式が示されている。

第４図は上記公報に記載された公知のガス方式の衝撃動
工具を示すもので、１は下端にチゼルなどの工具２を進
退自在に装着したシリンダである。

このシリンダ１内には、中間部に大径部３を有し、下降
時に該工具２を打撃するピストン４を嵌装し、シリンダ
１の上部には上昇したピストン４の上面にガス圧を加え
るガスを封入した上室５を設ける。

また、ピストン４０大径部３の上下の小径部とシリンダ
１の内周の間には中室６と下室７を設ける。

８はシリンダ１の側部に設けた弁室で、この弁室内には
中央に連通孔９を有する弁体１０を嵌装しである。

上記弁室８の上下と中室６および下室７の下部とはそれ
ぞれ油路１４．１６で連通させ、・シリンダ１の中間部
と弁室８の中間部も油路１５と同油路の途中から分岐し
た油路で連通させる。

また、弁室８の上部と下部寄りには排油口１１と給油口
１２を連通させ、この給油口１２に通じる油路を弁体１
０を押下するプランジャ１３の後部に連通させる。

この公知の衝撃動工具は弁体１０が、第４図のように下
限にあるとき給油口１２からの油圧が油路１６を経て下
室７に加わり、中室６が排油口１１に通じているのでピ
ストン４が上昇して上室５内のガスを圧縮する。

ピストン４の上昇により大径部３の下端が油路１５より
上になると、給油口１２が弁体７０を押上げる油路に通
じ、油圧の作用で弁体１０が上昇して、下室７が弁体１
０の連通孔９により排油口１１に通しるので、上室５の
ガス圧によりピストン４が下降し、工具２を打撃する作
用を行う。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の作用を行う従来の衝撃動工具は、ピストン４の打
撃工程において、ピストン４が工具２を打撃した直後に
激しく反発したとき、下室７の容積の２．激な拡大によ
り下室内の圧力が急激に低下し、作動油の中に含まれて
いる気泡が象、速に成長する、いわゆるキャビテーショ
ン現象が発生する。

つぎに弁体１０が下降して圧油が下室７に流入し、下室
の圧力が上昇すると、この成長した気泡が瞬間的に崩壊
して非常に高い圧力と衝撃波を発生する。

この現象が一分間に数百回繰り返されるので、衝撃動工
具を長期間使用するとピストン４とシリンダ１の内面に
壊食（エロージョン）が生じる。

この発明の課題は、上記のようなキャビテーション現象
の発生を防止し、ピストン４とシリンダ１の表面に発生
する壊食（エロージョン）を無くすることである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、この発明は、シリンダ内
に、中間部に大径部を有するピストンを嵌装し、ピスト
ンの大径部の下部におけるシリンダの内周には下室を設
け、油圧あるいは油圧とガス圧によるピストンの昇降と
、ピストンの昇降に伴う油圧の切換・えにより弁体を昇
降させるようにした装置において、下室の下端内周とピ
ストン外周の環状の間隙に、通常時には最下位にあり、
工具打撃直後の反発によるピストンの上昇時の王室の圧
力低下に伴って、上昇することにより下室の急激な圧力
低下を緩和するスリーブを昇降自在にはめたものである
。

また、上記下室の下端に排油口に通しる周溝を設け、上
記スＩＪ−ブの下端外周の鍔を上記周溝に昇降自在に嵌
装したものもある。

〔作用］ この発明は上記の構成であるから、弁体が下限にあり、
ピストンが下降位置にあるとき給油口と下室が連通し、
中室は排油口に連通ずるからピストンは上昇し、上室の
ガスを圧縮する。

ピストンの上昇途中で弁体が油圧により上昇して王室が
弁体の連通孔により排油口に通じると、上室のガス圧に
よりピストンが急激に下降し、工具を打撃する。

ピストンが工具を打撃してその反発力によりピストンが
上昇したとき、王室はきわめて短かい時間内に圧力が下
降する。

このため、スリーブは上方に引き寄せられ、王室の容積
はスリーブが上昇した容積骨だけ容積が減少するので、
ピストン反発による急激な圧力低下はなく、従って下室
内の圧油中の気泡は成長せずキャビテーションは発生し
ない。

〔実施例〕

第１図、第２図はこの発明の実施例を示すもので、ピス
トン４や油圧回路、弁機構などの大部分の構成は第４図
の従来例と同一であるから同一の符号を付けて説明は省
略し、異なる部分のみを説明する。

下室７の下端周囲部に突部２０を介して周溝２１を形成
し、ピストン４の外側に摺動自在にはめたリング状のス
リーブ２２の下端外周の鍔２３を周溝２１に遊びを有す
る状態ではめ込む。

また、この周溝２１には弁室８の下端に通じる油路２４
を連通させる。

この実施例においてもその作用は第４図の従来例とほぼ
同一であるが、ピストン４が下降して工具２を打撃した
直後の作用が異なる。

すなわち、下室７が排油口１１に連通して、ピストン４
が上室５のガス圧により下降するさいは、スリーブ２２
は最下位にあり、その上端は突部２０に接している。

上記のように下降したピストン４は工具２の上端を打撃
する。

上記の打撃のさいの反発力によりピストン４は象、激に
上昇するから、下室７はきわめて短かい時間内に圧力が
下降する。

このため、スリーブ２２が下室７の方へ吸い上げられて
、第２図のようにその上部が下室７内に入る。

従ってピストン４の反発による下室７の容積増加分をス
リーブ２２の上昇運動によって吸収することになり、ピ
ストン４の打撃直後の下室７の容積拡大率は小さくなる
ので負圧発生現象はきわめて小さくなりキャビテーショ
ンの発生をおさえる。

上記のように打撃直後にはスリーブ２２が上昇してｔ４
２３が周溝２１の上縁に当るが、下室７が給油口１２に
通じて圧油が下室７に流入し始めると、その圧力により
スリーブ２２は押し下げられる。

従って、スリーブ２２はその下端が周溝２１の下端に接
するまで下降し、上昇したピストン４がつぎに下降して
工具２を打撃するまではスリーブ２２は最下位となる。

上記実施例はガス方式の衝撃動工具について述べたが、
第３図に示すようなアキュムレータ方式のものにも利用
できる。

この図において、２９はアキュムレータ、３０は油圧切
換弁で、この弁３０の作動により上室５、中室６、下室
７への油圧回路を切換えることによってピストン４を昇
降させるもので、この図では、第１図の実施例と同様に
スリーブ２２の下端の鍔を周溝２１に嵌装しである。

また、第１図の実施例では周溝２１を油路２４にて弁室
８に連通させているが、周溝２１を大気に連通してもよ
い。

なお、以上の各実施例においては説明を簡略にするため
に、シリンダ内に直接ピストンを嵌装した構造を示して
いるが、この発明におけるシリンダとは、直接ピストン
を内挿したブツシュ部と、このブツシュ部を内装するシ
リンダ部とに分割した構造のものを含むこと勿論である
。

また、上記各実施例はピストンの下降時に、下室が排油
口と連通ずる方式の衝撃動工具を示したが、その他に、
ピストンの下降時に、下室が排油口と連通しない方式の
もの、すなわち、下室が常に給油口と連通している方式
の衝撃動工具につしても同様に実施できる。また、上記
各実施例のような衝撃動工具以外の例えば杭打ち機のよ
うな下降行程において、対象物に打撃を加えて何等かの
仕事を行う装置に広く利用できる。

〔発明の効果〕

この発明は前記のように、シリンダ内の王室に嵌装した
スリーブが、通常時には最下位にあり、工具打撃時のピ
ストンの瞬間的な上昇時のみ下室の圧力低下により吸上
げられて上昇することにより王室の急激な容積変化をお
さえて下室の急激な圧力低下を緩和することによりキャ
ビテーションの発生を防止する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す縦断正面図、第２図は
同上の作用を示す要部縦断拡大正面図、第３図は他の実
施例を示す縦断正面図、第４図は従来装置の縦断正面図
である。 １・・・・・・シリンダ、　　　　３・・・・・・大径
部、４・・・・・・ピストン、　　　　５・・・・・・
上室、６・・・・・・中室、　　　　　７・・・・・・
下室、８・・・・・・弁室、　　　　　　１０・・・・
・・弁体、１１・・・・・・排油口、　　　　１２・・
・・・・給油口、２１・・・・・・周溝、　　　　　２
２・・・・・・スリーブ、２３・・・・・・鍔、　　　
　　２４・・・・・・油路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダ内に、中間部に大径部を有するピストン
   を嵌装し、ピストンの大径部の下部におけるシリンダの
   内周には下室を設け、油圧あるいは油圧とガス圧による
   ピストンの昇降と、ピストンの昇降に伴う油圧の切換え
   により弁体を昇降させるようにした装置において、下室
   の下端内周とピストン外周の環状の間隙に、通常時には
   下位にあり、工具打撃後の反発によるピストンの上昇時
   の下室の圧力低下に伴って、上昇することにより下室の
   急激な圧力低下を緩和するスリーブを昇降自在にはめた
   衝撃動装置。
2. （２）上記下室の下端に排油口に通じる周溝を設け、上
   記スリーブの下端外周の鍔を上記周溝に昇降自在に嵌装
   した請求項（１）記載の衝撃動工具。