JPH04210389A - 油圧ドリフター装置 - 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】 〔産業上の利用分野コ 本発胡は油圧ドリフタ−装置に係り、特に岩穀等の削孔
に使用される圧力液でピストンを往復移動させ、そのピ
ストンの打撃エネルギにより先端にビットを有するンヤ
ンクロツドに繰り返し打撃力を与える油圧ドリフタ−装
置に関する。

〔従来の技術〕

一般に油圧ドリフタ−装置は、第５図に示すパイロット
弁ｌＯの制御によってピストン１２を軸線方向に往復移
動させて、ンヤンクロッド１４に打撃力を与えるように
構成している。

■作動は、ポンプ１６から吐出された圧力液は流ｖ＆１
８を介して第１圧力室２０に供給されると共に、第２圧
力室２２内のオイルが流路２４、パイロット弁１０、流
路２６を介してタンク２７に戻される。これによりピス
トン１２が右方向に移動する（往路行程）。そして所定
Ｉ（ポート２３まで）移動すると第一圧力室２０とポー
ト２３が連通し圧力液は流路２１を介してパイロット弁
１０のポート１０Ａ（第６図参照）に導かれる。これに
よりスプール１１が第５図上で右方向に移動する。従っ
て流路２４は、流路２３と連通しポンプ１６かろ吐出さ
れた圧力液は、第一圧力室２０に作用すると共に流路２
３、パイロット弁１０及び流路２４を介して第２圧力室
２２内にも供給される。この場合、第１圧力室２０の圧
力を受ける面積は第２圧力室の圧力を受ける面積より小
さいので、差圧力によりピストン１２は左方向に移動す
る（復路行程）。従って第１圧力室２０内のオイルは流
路１８を逆流して流路２３に合流される。

これにより、ピストン１２が往復移動してンヤンクロッ
ドを縫返し打撃する。

■一方、ピストン１２がシャンクロッド１４を打撃した
時にシャンクロッド１４に接続されているビット２８が
掘削対象岩（図示せず）から離れている場合や、掘削対
象岩が脆弱な場合は空打ち現象が起る。空打ちした場合
打撃力は油圧ドリフタ−本体に作用し本体装着、特にシ
ャンクロッドを支持する装置が破損する場合がある。

また、空打ちは前述した場合の外に、故意に行う場合が
ある。これは、深く削孔し孔壁からの締付けにより拘束
された掘管（ンヤンクロツド１４と接続されたロッド２
９）を引抜く際や、或いはロッド２９のねじのもどし時
に加振する為である。

従って、空打ちで油圧ドリフタ−装置が破損しない方法
も考案されている。これによれば衝撃力を受ケたシャン
クロッド１４のスプライン突部３１が所定量移動しアブ
ソーバ−用ピストン３０を打撃する。この時シリンダ３
２内にはオイルが充満されており、オイルは流路３４を
介してアキューレータ３６に導かれているので、導入さ
れたオイルは空打ち専用のアキュムレータ３６のＮ２　
ガスの圧縮によりクツションされ膨大な力の発生を防止
するようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の油圧ドリフタ−装置は前述した■
、■について以下の問題がある。

■の場合、第１圧力室２０への供給と第１圧力室２０か
らの排出を流路１８のみで行い、また、第２圧力室２２
への供給と第２圧力室２２からの排出を流路２４のみで
行うので、流路１８及び流路２４内では非常に短時間内
にオイルの流れ方向が急激に逆にならなければブ；らな
い。従って、流れ方向が９変わる時にオイル流速の慣性
で大きな圧損とそれに併う振動と熱が発生する。

■の場合、第５図に示すように専用のアキニームレータ
を要するとともに衝撃吸収手段のシリンダ３２には流路
３４．３８．４０が３つのポートを介して連通されてい
るので、シリンダ３２内の圧力液の流れが拡散されてオ
イル溜りが発生しシリンダ３２内やアキュームレータ３
６内のオイルを有効に流出し交換することができない。

従ってシリンダ３２内やアキニームレータ３６内に溜ま
ったオイルで局部的熱が発生するためｔ！！衝効果が低
下する。

従って、■、■より作動効率が低下するという問題があ
る。

本発明はこのようブ；事情に鑑みてなされたもので作動
効率を向上することができる油圧ドリフタ−装置を提供
することを目的とする。

口課題を解決する為の手段＝ 本発明は、前記目的を達成する為に、ピストンの方向を
制御するパイロット弁を介して油圧によってピストンを
往復移動させ、そのピストンの打撃エネルギーにより先
端にビットを備えたンヤンクロツドに繰返し打撃振動を
与えて岩盤等を削孔する油圧ドリフタ−装置において、
　前記ピストンを往路方向に移動する第１圧力室に２つ
のポートを設け、一方のポートを前記油圧を吐出するポ
ンプに連通ずると共に他方のポートを前記パイロット弁
の第１ポートに接続し、前記ピストンを復路方向に移動
する第２圧力室に２つのポートを設け、該２つのポート
を各々前記パイロット弁の第２、第３ポートに接続し、
前記パイロット弁の第４ポートをドレーンタンクに連通
し、前記パイロット弁の中実型スプールが、前記第１、
第２ポートを連通ずると共に第３、第４ポートを閉塞す
る位置と、前記第１、第２ポートを閉塞すると共に前言
己第３、第４ポートを連通ずる位置とに交互に配置され
ることことを特徴としている。

また、本発明は、前言己目的を達成する為に、ピストン
の方向を制鉦するパイロット弁を介して油圧によってピ
ストンを往復移動させ、そのピストンの打撃エネルギー
により先端にビットを備えたンヤンクロツドに繰返し打
撃振動を与えて岩盤等を削孔する油圧ドリフクー装置に
おいて、　前記シャンクロッドに摺動自在に嵌入された
衝撃吸収手段であって、該衝撃吸収手段のンリング室に
第１、第２ポートが設けられ、第１ポートが第１オリフ
ィスを介してドレーンタンクに連絡され、第２ポートが
蓄圧槽に連通されると共に第２オリフィスを有したンリ
ンダを介して前ｇ己油圧を吐出するポンプに連通された
衝撃吸収手段を備え、前記ンヤンクロッドが空打ちされ
た時ンヤンクロツドに形成された突起部が前記衝撃吸収
手段に当接してシリンダ室が圧縮されることを特徴とし
ている。

〔作用〕

本発明によれば、パイロット弁の中実型スプールがパイ
ロット弁の第１、第２ポートを連通ずると共に第３、第
４ポートを閉塞する位置に配置されると、ポンプから吐
出された圧力液は第１圧力室、第１、第２のポートを介
して第２圧力室内に流れ込む。従ってピストンは復路方
向に移動する。

次に圧力液の作用でパイロット弁の中実型スプールの位
置が切り換わってパイロット弁の第１、第２のポートを
閉塞すると共に第３、第４のポートを連通ずる位置に配
置されると、ポンプから吐出された圧力液は第１圧力室
内に供給されてピストンを往路方向に移動する。この場
合第２圧力室内の圧力液は第３、第４のポートを介して
タンクにドレーンされる。従ってピストンを往復移動す
る場合、ポンプから吐出される圧力液は一方向の流れし
か生じない。

また、本発明によれば衝撃吸収手段のシリンダ室に設け
られた第１ポートでドレンタンクとシリンダ室内を連通
し、第２ポートで蓄圧槽とシリンダ室内を連通ずるため
蓄圧槽とドレンタンクとを連通したので、専用アキュー
ムレータを必要とせず、またシリンダ室内の圧力液の流
れがスムーズになり、圧力液の交換を効率良く行うこと
ができる。従って圧力液の溜りによるシリンダ室内の局
部的熱発生を防止することができる。

Ｃ実施例〕 以下添付図面に従って本発明に係る油圧ドリフタ−装置
の好ましい実施例を詳説する。

第１図には油圧ドリフタ−装置５０のケーンフグ５２内
に摺動自在に設けられている打撃用のピストン５４が後
述するンヤンクロッド９０を打撃した後の状態が示され
ている。この場合、バイロフト弁６４のスプール７８は
パイロット弁６４の左側に位置し、ポート６４．Ｃと６
４Ｅとをブロックすると共にポート６４Ｅと６４Ｆとを
連通ずる。

従って圧力液はポンプ６０から第１の圧力室５６に供給
され、ピストン５４は右方向に移動する。

尚、第１図上で５３Ａ、５３Ｂは油のリークを防ぐシー
ル部材である。

第２図はピストン５４が往路方向にある状態が示されて
いる。この場合、流路７５を介して第１の圧力室５６と
ポー）６４Ａとが連通され、スプール７８は左方向から
右方向に移動される寸前の状態図である。そして第３図
はスプール７８が右側に移動した状態を示し、この場合
ポート６４Ｃと６４Ｅとが連通されると共にポート６４
Ｂがブロックされる。

第４図は連通されたポー）６４Ｃと６４Ｅとを介して第
２圧力室７０にポンプ６０からの圧力液が供給され、ピ
ストン５４が復路方向に移動してシャンクロッド９０を
打撃した状態が示されている。

また第１図乃至第４図上に示すアキニームレータ７６は
第１の圧力室５６又は第２の圧力室７０等の圧力と流量
を調整する機能のものである。

更に第１図に示すように、ケーンング５２にはピストン
５４と同軸線上に前述したシャンクロッド９０が摺動自
在に設けられている。このシャンクロッド９０の前端邪
にはビット１２８が設けられ、またシャンクロッド９０
の外周には回転部材９２に係合するスプライン９０Ａが
形成されて、回転部材９２の外周には歯車９２Ａが形成
されている。この歯車９２Ａは歯車９４に係合し、歯車
９４はモータ９６の駆動ンセフトに同軸上に固定されて
いる。従って、モータ９６が回転すると７ヤンクロツド
９０は歯車９４、回転部材９２を介して回動する。

更に、シャンクロッド９０はダンバーリング９８に摺動
自在に設けられている。ダンバーリング９８は第１図上
で右端部に傾斜面９８Ａが形成され、この傾斜面９８Ａ
には空打ちした時にシャンクロッドのスプライン９０Δ
の左端部が当接する。

またダンバーリング９８は第１の筒体１００に摺動自在
に設けられ、筒体１００と共にシリンダ室１０２を形成
する。シリンダ室１０２は流路１０４を介してサブシリ
ンダ１０６の左室１０７に連通されている。

サブシリンダ１０６の第２の筒体１０８にはピストン１
２０が左右方向に摺動自在に設置すられている。ピスト
ン１２０にはオリフィス１２２が形成され、オリフィス
１２２は右室１２４と左室１０７とを連通している。こ
れにより、ポンプ６０からの圧力液はシリンダ室１０２
内に導かれる。

また、右室１２４は流路１２Ｇを介してアキュムレータ
７６に連通されている。

前記の如く構成された本発明に係る油圧ドリフタ−装置
の作用について説明する。

先ず、往路方向（非打撃工程）、すなわちスプール７８
が第１図の位１（左側の位置）にあり、流路６２と流路
７２Ｂとが閉塞されている場合について説明する。ポン
プ６０を駆動して油圧ポンプ６０から圧力液を吐出する
と、吐出された圧力液はサプライ流路５８を介して第１
圧力室５６に供給され、ピストン５４を右方向（往路方
向）に移動する。ピストン５４の右方向の移動に伴って
第２圧力室７０のオイルは流路７２Ａ１パイロツト弁６
４のポート６４Ｂ、６４Ｆ及び流路７３を介してタンク
７３Ａに排出される。

次に復路方向（打撃工程）について説明する。

ピストン５４が所定量右方向（往路方向）に移動すると
、第１圧力室５６とストローク規制用ポート７５Ａが連
通し第２図に示すように、スプール７８の作用のだ袷の
ポート６４Ａに連通された流路７５を介して圧力液がパ
イロット弁６４のポート６４Ａに導かれ、ポート６４Ａ
に導かれた圧力液の作用でスプール７８が右方向に移動
する（第３図参照）。これによりスプール７８の位置が
右側に切り換わる。従って、第３図に示すように、ポン
プ６０から吐出された圧力液はサプライ流路５８、第１
圧力室５６、流路６２、パイロット弁６４のポート６４
Ｃ，６４Ｅ及び流路７２Ｂを介して第２圧力室７０に供
給される。

ここで、第１圧力室５６と第２圧力室７０の圧力は同圧
となりピストン５４の右端部５４Ｂの径は左端部５４Ａ
の径より小さいので受圧面積の関係でピストン５４は左
方向に移動して打撃工程に入る。そして、第４図に示す
ようにピストン５４がシャンクロッド９０を打撃する。

同時に流路７５はピストン５４で第１圧力室５６との連
通をプロックされて、ポート７５Ｂを介してピストン５
４の中央溝５４Ｃと連通ずる。従って流路７５のオイル
は中央溝５４Ｃ１流路７２Ｃを介してタンク７３Ａにド
レーンされる。これによりスプール７８を右方向に移動
させる力が排除される。一方、ポンプ６Ｑから吐出され
た圧力液は流路５８、第１圧力室５６、流路６２．７４
及びポート６４Ｄを介してスプール７８の右端部側に作
用する。ここで、スプール７８の右端部は左端部より径
が大きいのでスプール７８が左方向に移動してパイロッ
ト弁６４が第１図に示す状態に切換えられ、ピストン５
４は前述したように再び右方向に移動する。

このように、本願発明の油圧ドリフタ−装置によればピ
ストン５４の往復移動時にサプライ流路５８内のオイル
は常時ポンプ６０から第１圧力室５６の一方向に流れる
。更に、流路６２にはアキュームレータ７６が連通され
ているのでサプライ流路５８内の圧力液は流速の変化も
生じない。同様に流路６２内の圧力液の流れも常に一方
向であるため、流れの方向も変化することがないので圧
力液の方向変化に伝える圧力損失がなく効率のよし１作
動が可能となる。

また、打撃工程に於′Ｊ）でも７２Ａ、７２Ｂの２つの
流路を備えているので、パイロ−、ｔ　）　弁６４の切
換による圧力液の方向変化がなし）ので、圧力損失がな
く作動効率の向上が図れる。

次いで、打撃工程時に空打ちが生じた場合について説明
する。第４図に示すようにピストン５４が左方向に移動
してンヤンクロツド９０を打撃すると、シャンクロッド
９０が左方向に逸走してスプライン９０Ａの左端部がダ
ンバーリング９８の傾斜面９８Ａに当接する。従って、
ダンバーリング９８が左方向に移動するのでシリンダ室
１０２内のオイルは流路１０４を介してサブシリンダ１
０６の左室１０７に導かれる。

そして、左室１０７に導かれたオイルはピストン１２０
を右方向に移動させる。ピストン１２０の右方向移動に
よりサブシリンダ１０６の右室１２４のオイルは流路１
２６を介してアキニームド−タ７６に供給される。従っ
て空打ち時にはシリンダ室１０２内のオイルはサブシリ
ンダ１０６を介してアキュームレータ７６でエネルギを
吸収するので、クツション性が高くなる。

また、サブシリンダ１０６のピストン１２０にオリフィ
ス１２２を設けることにより、シリンダ室１０２に連通
する流路を２つに減少してアキニームレータ７６内やシ
リンダ室１０２内のオイル交換を有効に行うことができ
る。従ってシリンダ室１０２内に油を溜りにくくシ、局
部的熱の発生を防止することができる。

前記実施例では横方向に打撃する油圧ドリフタ−装置に
ついて説明したが、これに限らず、縦方向に打撃する油
圧ドリフタ−装置にも適用することができる。

〔発明の効果〕 以上述べたように本発明に係る油圧ドリフタ−装置によ
れば、ポンプから吐出される圧力液は常に一方向に流れ
るので、オイル流速の慣性による大きな圧損とそれに併
う熱の発生を防止することができる。

また、衝撃吸収手段としての専用アキュームレータを要
さず、また衝撃吸収手段のンリング室内の圧力液を有効
に交換することができるので圧力液の溜りにより生じる
局部的熱発生を防止することができる。

従って、油圧ドリフタ−装置の作動効率の向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る油圧ドリフタ−装置の全体構成図
、第２図乃至第４図はその作動状態を示した状態図、第
５図は従来の油圧ドリフタ−装置の全体構成図、第６図
はその要部拡大図である。 ５０・・・油圧ドリフタ−装置、 ５４．１２０・・・ピストン、５６・・・第１圧力室、
５８．６２．７２Ａ、７２Ｂ、７３・・・流路、６０・
・・ポンプ、　　　　　　６４・・・パイロット弁、７
０・・・第２圧力室、　　　７３Ａ・・タンク、７６・
・・アキュームレータ、９０・・・ンヤンクロツド、９
０Ａ・・・スプライン、　　　９８・・・ダンバーリン
グ、１００．１０８・・筒体、　　１０２・・ンリンダ
室、１０６・・・サブシリンダ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ピストンの方向を制御するパイロット弁を介して
   油圧によってピストンを往復移動させ、そのピストンの
   打撃エネルギーにより先端にビットを備えたシャンクロ
   ッドに繰返し打撃振動を与えて岩盤等を削孔する油圧ド
   リフター装置において、前記ピストンを往路方向に移動
   する第１圧力室に２つのポートを設け、一方のポートを
   前記油圧を吐出するポンプに連通すると共に他方のポー
   トを前記パイロット弁の第１ポートに接続し、前記ピス
   トンを復路方向に移動する第２圧力室に２つのポートを
   設け、該２つのポートを各々前記パイロット弁の第２、
   第３ポートに接続し、前記パイロット弁の第４ポートを
   ドレーンタンクに連通し、 前記パイロット弁の中実型スプールが、前記ピストンの
   往路方向に於いて、前記第１、第２ポートを閉塞すると
   共に第３、第４ポートを連通する位置と、前記ピストン
   の復路方向に於いて前記第１、第２ポートを連通すると
   共に前記第３、第４ポートを閉塞する位置とに交互に配
   置されることを特徴とする油圧ドリフター装置。
2. （２）ピストンの方向を制御するパイロット弁を介して
   油圧によってピストンを往復移動させ、そのピストンの
   打撃エネルギーにより先端にビットを備えたシャンクロ
   ッドに繰返し打撃振動を与えて岩盤等を削孔する油圧ド
   リフター装置において、前記シャンクロッドに摺動自在
   に嵌入された衝撃吸収手段であって、該衝撃吸収手段の
   シリンダ室に第１、第２ポートが設けられ、第１ポート
   が第１オリフィスを介してドレーンタンクに連絡され、
   第２ポートが蓄圧槽に連通されると共に第２オリフィス
   を有したサブシリンダを介して前記油圧を吐出するポン
   プに連通された衝撃吸収手段を備え、 前記シャンクロッドが空打ちされた時シャンクロッドに
   形成された突起部が前記衝撃吸収手段に当接してシリン
   ダ室が圧縮されること特徴とする油圧ドリフター装置。