JPH0545666Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は油圧式さく岩機に関するものである。

〔従来の技術とその問題点〕

採石場における発破作業時にダイナマイトを埋
め込む穴をあけたり、コンクリート構造物を取り
壊す時にくさび（セリ矢）を使用するための穴を
あけるなど、岩石、コンクリート類に穴をあける
手段としてさく岩機が汎用されている。

このさく岩機には、空気圧を利用したもの、ガ
ソリンエンジンを動力源としたもの、電動モータ
を利用したものがあり、また、最近、パワーシヨ
ベルやホイルローダ等の建設用機械の油圧を作動
源として利用した油圧式のさく岩機が現われてい
る。

この油圧式さく岩機は、空気圧式、ガソリンエ
ンジン式等のものに比べ効率が高く、また建設機
械に装備されている油圧を利用できるなどの利点
がある。しかしながら、このさく岩機は油圧を作
動源とするため、掘削で生ずる切粉を穴外に排出
するための圧縮空気を自給出来ない。そのため、
穴あけ作業に当つては別にコンプレツサなどの空
気圧源を必要とし、それだけ余分な設備を要する
とともに、作業が煩雑になるという問題があつ
た。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は前記したような従来の油圧式さく岩機
の問題点を解消するために研究して考案されたも
ので、その目的とするところは、特別な空気源を
必要とせず、建設機器類の油圧を利用するだけ
で、さく岩とこれに付随する切粉の強力な排出を
行うことができ、また切粉の機体内への侵入を確
実に防止することができるこの種油圧式さく岩機
を提供することにある。

この目的を達成するため、本考案は、油圧によ
り往復動するハンマーピストンの動きを利用した
空気圧縮機構をさく岩機本体中に設け、これによ
り切粉排出用の圧縮空気をさく岩機本体で自給す
るようにしたもので、すなわち、油圧により往復
動するハンマーピストンに大径部を設け、本体に
は大径部の摺動する空室を形成し、大径部を境と
して上部室と下部室にそれぞれ空気の吸入弁と吐
出弁とを設けてコンプレツサ室とし、それぞれの
吐出弁の吐出管路を工具に連通させ、ハンマーピ
ストン前進時に工具を打撃すると共に下部室から
圧縮エアを吐出し、ハンマーピストン後退時に上
部室から圧縮エアを吐出するように構成したこと
を基本的特徴とするものである。

〔実施例〕

以下本考案の実施例を添付図面に示すものにつ
いて説明する。

第１図ないし第４図は本考案による油圧室さく
岩機の一実施例を示すもので、１はさく岩機の本
体であり、上部中心部には作動油入口１１と通じ
た頂部室１２が形成され、該頂部室１２の外周に
は小孔を介して蓄圧室１３が設けられ、ここに円
筒状のアキユムレータダイヤフラム１４が張設さ
れることによりアキユムレータガス室１５が区画
されている。

２は前記頂部室１２と連通可能に形成されたコ
ントロールバルブ室であり、コントロールバルブ
３が昇降可能に内装されている。

４は前記コントロールバルブ室２の下方に区画
形成されたピストン室で、ピストン５が昇降可能
に内挿されている。

６は前記ピストン５の下端に強固に結合された
ハンマーピストンであり、大径部６１とその下の
打撃用小径部６２とを有し、大径部６１のまわり
にはこれの摺動を許す筒状の空室１０が形成さ
れ、この空室１０は大径部６１の厚さ方向をとし
て、変容自在な上部室１０１と下部室１０２に区
画されている。

７は本体１の下部にこれと一体または一体的に
連設されたフロントヘツドで、前記ハンマーピス
トン６の小径部６２の昇降域に空気室７１が形成
されている。

８は前記小径部６１により打撃を受ける工具で
あり、フロントヘツド７にインターナルシヤフト
１６を介して保持され、上端が空気室二に１に望
み、中心に導孔８１が穿設されている。

９は前記空室１０の近傍に取付けられたバルブ
ケースで、上部室１０１に対応する位置には第３
図のように上部吐出弁９１と上部吸入弁９２が配
設され、それぞれ通孔９５，９６により上部室１
０１と連通可能になつている。同様に、下部室１
０２に対応する位置には第４図のように下部吐出
弁９３と下部吸入弁９４が配設され、通孔９７，
９８により下部室１０２と連通可能になつてい
る。

そして、前記上部吐出弁９１と下部吐出弁９２
の間は第１図のように空気通路１７で互いに連通
され、さらに、下部吐出弁９３とフロントヘツド
７の空気室７１は空気通路１８により連通されて
いる。

前記ハンマーピストン６はピストン５にと連動
して昇降されることで工具８に打撃を与えるよう
になつており、かつ、工具８は連続的に回転され
るようになつている。その機構は任意であるが、
本実施例は次のような構成としている。

まず、打撃機構として、コントロールバルブ室
２は、頂部室１２と境界をなす位置にフランジ状
の突出部１８が設けられるとともに、突出部１８
と間隔をおいて中間突出部１９が設けられ、これ
より下には有底の径大な下部バルブ室２０が形成
されている。そして、突出部１８と中間突出部１
９の間には環状の第１バルブ室２１が、中間突出
部１９と下部バルブ室２０の間には環状の第２バ
ルブ室２２がそれぞれ凹入形成されている。

次に、コントロールバルブ３は、下降時に前記
突出部１８の内面と接する上部フランジ２３と、
上昇時に中間突出部１９の下側壁と接する下部フ
ランジ２４とを有し、下底部にはカツプ状凹部２
５が形成され、上下フランジ間は下降時に中間突
出部１９内面との間で隙間３１が得られるように
細径に構成されている。

ピストン室４には、上端と下端に半径方向に拡
開した上部ピストン室２６と下部ピストン室２７
がそれぞれ形成されるとともに、中間部には所定
の間隔を置いて穴２８，２９が設けられて、上部
の穴２８は、通路３０により、第２バルブ室２２
とおよび頂部室１２と連絡されている。下部の穴
２９は通路３２によりコントロールバルブ室２の
下部バルブ室２０と連絡されている。また、第２
バルブ室２２は反対側をもつて作動油出口３３と
通じている。さらに、第１バルブ室２１と上部ピ
ストン室２６は通路３９により連絡され、下部ピ
ストン室２７は通路４０により作動油入口１１と
頂部室１２を結ぶ通路に連通している。

ピストン５はピストン室４を摺動するヘツド５
０の下部にくびれ５１をおいて中間ヘツド５２が
形成されており、中間ヘツド５２のくびれ５１は
下死点で穴２８，２９を連通させるようになつて
いる。

そして、工具８の回転を得るための機構とし
て、空室１０の側方域に本体１と一体又は一体的
にモータハウシング４１が設けられ、ここに形成
されたギヤモータ室４２にギヤモータ４３が回転
自在に配され、ギヤモータ室４２は前記通路４０
の延長通路４０′とニードルバルブ４６を介して
連結されている。

ギヤモータ４３はシヤフト４４によりフロント
ヘツド７内の被動ギヤ４５と連結されており、被
動ギヤ４５はインターナルシヤフト１６の外周の
ギヤ４７と噛み合つている。

その他図面において、４８はハンドル、４９は
頂部室１２と通路３０を開閉するプツシユロツド
で、図示するものでは、ハンドル４８に支点５４
をもつて枢着したコントロールレバー５５により
作動されるようになつている。

上記実施例の使用状態と作用を説明する。

岩石やコンクリートの穴あけにあたつては、適
宜作動油入口１１と作動油出口３３を油圧源たと
えばパワーシヨベルやホイルローダ等の油圧ユニ
ツト類と接続する。

この状態で、コントロールレバー５５を任意の
方法で押し下げると、支点５４を介してプツシユ
ロツド４９が押され、頂部室１２と通路３０間が
閉鎖される。作動油入口１１から流入した作動油
は頂部室１２から通路４０を経て下部ピストン室
２７に流入し、ピストン５を押し下げる。

このとき、上部ピストン室１２内の作動油はピ
ストンヘツド５０により押し出され、通路３９か
ら第１バルブ室２１に入り、コントロールバルブ
３と中間突出部１９との隙間３１からさらに第２
バルブ室２２を経て作動油出口３３から排出され
る。

また、このとき通路４０を通つた作動油の一部
は通路４０′からニードルバルブ４６により絞ら
れ、ほぼ一定量がギヤモータ室４２に流入し、ギ
ヤモータ４３を回転させる。ギヤモータシヤフト
４４の端の被動ギヤ４５はインターナルシヤフト
１６のギヤ４７と噛み合つているため、インター
ナルシヤフト１６の回転で工具８が回転する。

作動油入口１１から流入した作動油は、通路４
０を通つて下部ピストン室２７に流入し、中間ピ
ストン５２を介してピストン５を押し上げるのと
同時に頂部室１２を通り、アキユムレータの多数
の小孔を通過してアキユムレータガス室１５内の
ガスを圧縮しながらダイヤフラム１４を広げ、蓄
圧室１３内に流入して蓄圧される。

作動油によつて押し上げられた中間ピストン５
２の下端５２１がピストン室４側壁の穴２９の位
置まで達すると、作動油は穴２９から通路３２を
通つて下部バルブ室２０のコントロールバルブ３
のカツプ状凹部２５に流入する。コントロールバ
ルブ３の下部の面積は上部の面積より大きいた
め、この面積差により発生する力でコントロール
バルブ３は上方へと押し上げられようとする。

前記のようなピストン５の押し上げによりハン
マーピストン６も上昇する。ハンマーピストン６
は大径部６１を有しており、これが空室１０に内
蔵されていることから、大径部６１の上昇に伴い
上部ハンマーピストン室１０１内の空気が圧縮さ
れ、この圧力で通孔９５を介して上部吐出弁９１
が開方向に作動される。これにより、圧縮空気は
空気通路１７，１８を経てフロントヘツド７の空
気室７１に供給され、空気室７１に頂部が到つて
いる工具８の導孔８１に導かれて下降し、工具長
手方向先端又は中間部位の噴出口から噴出され、
穿孔穴中の切粉が排出される。また、前記大径部
６１の上昇により下部ハンマーピストン室１０２
は圧力が低下するため、同時に下部吸入弁９４が
開き、導孔９８を通して下部ハンマーピストン室
１０２に空気が吸入される。

コントロールバルブ３が油圧力で押し上げられ
た時、第１バルブ室２１と第２バルブ室２２との
間はコントロールバルブ３の下部フランジ２４に
より閉ざされ、同時に頂部室１２と第１バルブ室
２１とが連通し、高圧の作動油は通路３９を通つ
てピストン上部室２６に流入し、ピストン５を下
方に押し下げる。

ハンマーピストン上部室２６の面積はピストン
下部室２７のそれに較べてはるかに大きいためピ
ストン５は急激に加速され、したがつてピストン
５に結合されているハンマーピストン６も加速さ
れる。

ピストン５の下降中、アキユムレータの蓄圧室
１３に蓄圧されていた作動油が、多数の小孔から
放出され、油圧回路の圧力を補償する。ピストン
下部室２７内の作動油は押し出されて通路２８を
通つて頂部室１２に逆流する。

ハンマーピストン６が下降すると、空室１０の
下部ハンマーピストン室１０２の空気は圧縮さ
れ、これにより下部吐出弁９３が開動作し、圧縮
空気は該弁から空気通路１８を通り、空気室７１
から工具８の導孔８１に導かれて下降し、穿孔中
の切粉をパージする。そして、それと同時に、上
部吸入弁９１が開き、上部ハンマーピストン室１
０１にエアが吸入される。

ピストン上部室２６に流入する作動油により下
方に加速されたピストン５およびハンマーピスト
ン６は工具８を打撃する。この時も、ニードルバ
ルブ４６により絞られた定量の作動油がギヤモー
ター室４２に流入しているため、工具８は回転を
続け、回転と打撃のエネルギーにより岩石、コン
クリート等に穴を掘削する。

ハンマーピストン６が工具８を打撃するのと同
時にピストン５の中間部５２の上端５２０が穴２
９の位置に達し、これにより、穴２９と穴２８は
くびれ５１により形成される隙間により互いに連
絡し、穴２８が通路３０および第２バルブ室２２
を介して作動油出口３３とつながつているため、
コントロールバルブ下部バルブ室２０内の作動油
は通路３２を通り、穴２９−穴２８−通路３０を
経由して排出される。これにより、コントロール
バルブ３は頂部室１２に作用する圧力により下方
に押される。

こうして、コントロールバルブ３が下限位置ま
で下がると、頂部室１２と第１バルブ室２１の間
は本体１の突出部１８とコントロールバルブ上部
フランジ２３により閉じられる。同時に、第１バ
ルブ室２１と第２バルブ室２２との間が再び開か
れて第１図の状態に戻り、頂部室１２から通路４
０を通つてピストン下部室２７に流入する作動油
によつてピストン５が押し上げられる。

これが１サイクルであり、以下同じ動作を繰り
返すことにより、工具８に連続的に打撃と回転が
与えられて岩石、コンクリートの効率良い穴掘削
がおこなわれる。しかも、ハンマーピストン６を
単なる打撃手段とせず、ハンマーピストン６に大
径部６１を設けるとともにこれの摺動域に空室１
０を形成することで大径部の上下に上部室１０１
と下部室１０２からなるコンプレツサ室を構成さ
せ、上部室１０１と下部室１０２に各々吐出弁と
吸入弁を作用させていることから、ハンマーピス
トン６の下降行程と上昇行程の夫れ夫れで工具８
を介して空気が吐出される。従つて、連続的に強
力な切粉の排出を行うことができ、また、本体下
部にコンプレツサ室が構成されていることから、
切粉の本体１内への侵入を防止することができ
る。

〔考案の効果〕

以上説明した本考案によるときには、油圧駆動
により往復動するハンマーピストンの動きを利用
してコンプレツサ機構を得しめ、上昇行程、下降
行程の各々で空気を工具に自給することができる
ので、切粉の排出のための特別な空気圧源を必要
とせず、単に油圧源だけを用意すれば足り、油圧
源としては、パワーシヨベルやホイルローダ等を
利用できるため、どこでも手軽に的確なさく岩作
業を行えるというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかる油圧式さく岩機の一実
施例を上昇行程で示す断面図、第２図は同じくそ
の下降行程の断面図、第３図は第１図−線に
そう断面図で、ａはハンマーピストン下降時、ｂ
はハンマーピストン上昇時を示す。第４図は第１
図−線にそう断面図で、ａはハンマーピスト
ン下降時、ｂはハンマーピストン上昇時を示す。 １……本体、６……ハンマーピストン、９……
バルブケース、１０……空室、９１……上部吐出
弁、９２……上部吸入弁、９３……下部吐出弁、
９４……下部吸入弁、１０１……上部室、１０２
……下部室。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 油圧により往復動するハンマーピストン６に
   大径部６１を設け、本体１には大径部６１の摺
   動する空室１０を形成し、大径部６１を境とし
   て上部室１０１と下部室１０２にそれぞれ空気
   の吸入弁９２，９４と吐出弁９１，９３とを設
   けてコンプレツサ室とし、それぞれの吐出弁９
   １，９３の吐出管路１７，１８を工具８に連通
   させ、ハンマーピストン前進時に工具８を打撃
   すると共に下部室１０２から圧縮エアを吐出
   し、ハンマーピストン後退時に上部室１０１か
   ら圧縮エアを吐出するように構成したことを特
   徴とする油圧式さく岩機。 (2) ハンマーピストン６が大径部６１の下に小径
   部６２を有し、大径部６１をコンプレツサピス
   トンとし、小径部６１で工具の打撃を行うよう
   にしている実用新案登録請求の範囲第(1)項記載
   の油圧式さく岩機。 (3) 工具８が吐出された圧縮エアを先端方向に導
   く導孔８１を有している実用新案登録請求の範
   囲第(1)項記載の油圧式さく岩機。