JPH06280262A

JPH06280262A - ハンマー装置

Info

Publication number: JPH06280262A
Application number: JP9199993A
Authority: JP
Inventors: Masaji Fujita; 政次藤田
Original assignee: Sato Tekko Co Ltd
Current assignee: Sato Tekko Co Ltd
Priority date: 1993-03-26
Filing date: 1993-03-26
Publication date: 1994-10-04
Anticipated expiration: 2012-11-12
Also published as: JP2675247B2

Abstract

(57)【要約】【目的】空気を圧縮する行程の当初にハンマーに背圧
として上死点に保持し、以後の行程でハンマーを発射す
るハンマー装置において、ハンマーの保持力を向上する
ことを目的とする。【構成】筒体１内を内鍔２によって加圧室３とハンマ
ー室６に分け、そのハンマー室６に設けたハンマー９と
内鍔２間に加圧室３の空気圧を流入する発射室１６を備
えているが、この発射室１６に大気へ通じる通孔２０を
設けることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鍛造あるいは土木工事
のパイプを打撃して土中に埋設する際など、打撃力を発
生するハンマー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置は特開平３−１６６０７０
号公報によって開示してある。その構成の概要を図７に
示しているように、筒体１に内鍔２を突設し、その内鍔
２で筒体を分離して、一方の加圧室３内に主ピストン４
を駆動装置５で可動するように設け、主ピストン４より
筒体１内の他のハンマー室６へ突入するように設けた吊
り軸７に従ピストン８を設け、吊り軸７の従ピストン８
より上部にハンマー９を摺動可能に貫通してあり、また
ハンマー９の凸部１０が内鍔２内に凸部シール１１を介
して突入するようになっている。更にハンマー９に通気
孔１２と挿入孔１３を有し、通気孔１２は、主ピストン
４と内鍔２間の加圧室３と、従ピストン８とハンマー９
との間の背圧室１４間に通じるものであり、一方挿入孔
１３は、吊り軸７の外周面に設けた凹溝１５と、内鍔２
とハンマー９間の発射室１６間に通じるように設けてあ
る。また、加圧室３と発射室１６との間に、発射室から
加圧室へ流動するチェック弁１７が介在してある。

【０００３】上記主ピストン４を駆動装置５で下死点へ
向かって押し進めると、加圧室３の空気が圧縮され始
め、その圧縮空気がハンマー９の通気孔１２を通じて背
圧室１４に流入するため、従ピストン８が下死点に向か
って進むが、背圧室１４の圧縮空気によってハンマー９
は依然として上死点に保持している。しかし吊り軸７が
更に進み吊り軸７に設けた凹溝１５が挿入孔１３に達す
ると、加圧室３の圧縮空気が発射室１６に流入すること
から、ハンマー９は一挙に下死点に向かって突進するも
のである。以後駆動装置５の復動作用により主ピストン
４が上死点へ復動し、これに伴ってハンマー９が従ピス
トン８によって吊り上げられるが、ハンマー９の凸部シ
ール１１が内鍔２の内周面に挿入した時点から、加圧室
３と発射室１６とが分離され、更にハンマーの復動に応
じてその発射室１６の容積が縮小して空気が圧縮される
ことから、チェック弁１７を通じて加圧室３に帰流する
ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の装置
では、前述のように復動時に、発射室の空気がチェック
弁を通じて加圧室に帰流するが、チェック弁にはクラッ
キング圧を内在するものであるから、ハンマーが完全に
上死点に至った際の発射室内の圧力は、加圧室内の圧力
にチェック弁のクラッキング圧をプラスした圧力とな
り、即ち発射室の圧力が加圧室の圧力より高くなるもの
であった。そのため、ハンマーを確実に上死点まで復動
するためには、駆動装置の戻り力を大きくする必要があ
り、こうして上死点まで確実に戻し次ぎに発射する際、
主ピストンを前進するが、発射室内の圧力が高いため
に、背圧室の圧力による作用力とバランスするまでハン
マーも同様に前進してその位置に保持されるが、その前
進した分ハンマーの加速距離が少なくなり速度効率を低
下する結果を招くものであった。

【０００５】そこで、ハンマーの保持力を向上する一つ
の手段として、ハンマーの凸部表面の面積（図７ではそ
の直径Ｄ１で示す）と、従ピストンの表面面積（図７で
はその直径Ｄ２で示す）との差を大きくすることによ
り、吊り軸が前進すると背圧室に即座に発射室の作用力
より高い作用力が保持できるので、理論上ハンマーの保
持力を向上することができる。しかし実際には、仮に直
径Ｄ２をそのままで直径Ｄ１を小さくしてその差を大き
く取ろうとすると、ハンマーに通気孔を設けているた
め、直径Ｄ１を小さくすることができないものである。
逆に直径Ｄ１の寸法をそのままにして、直径Ｄ２を大き
くすることは構造上可能であるが、加速のエネルギー効
率が減少されハンマーの打撃面積を減少する結果を招く
ものである。

【０００６】本発明は以上の問題を解決することにあ
り、ハンマーの上死点へ至った時に生じる発射室内の圧
力が加圧室の圧力より低下して、ハンマーの保持力を向
上し、ハンマーの速度効率を高め、復動時間を短かくし
サイクルタイムを短縮することができることを目的とし
て提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで本発明の概要は、
ハンマーが復動して生じる発射室の空気を大気に放出し
て、ハンマーの保持力を向上する手段−１，−２，
−３、あるいはハンマーの凸部表面積を縮小してハン
マーの保持力を向上する手段で解決することにある。

【０００８】−１の手段は、前記従来のハンマー装置
において、チェック弁に代えて、発射室に大気へ通じる
通孔を内鍔に寄せて設けていることを特徴とする。

【０００９】−２の手段は、同様に従来のハンマー装
置において、チェック弁に代えて、駆動装置にそのスト
ロークを制御する検出杆を検出シリンダの流体圧で主ピ
ストンに押圧していると共に検出杆の中間部を大気に露
出して設け、前記発射室の内鍔に寄せて通孔を設け、該
通孔と検出シリンダとをチェック弁を介して連結すると
共に、検出杆にその上死点で検出シリンダより前記大気
に露出する中間部に明けた排出孔間に通じる内孔を設け
ていることを特徴とする。

【００１０】−３の手段は、同様に従来のハンマー装
置において、チェック弁に代えて、ハンマーが外周面に
おける下死点側先端部にハンマー室内周面に当接するハ
ンマー先端シールを設け、該シールより上死点側に環状
溝を設け、環状溝と発射室の内鍔に寄せて設けた通孔と
を連結すると共に、環状溝にハンマー室のハンマーで仕
切られた空洞室に通じる凹排溝を設けていることを特徴
とする。

【００１１】の手段は、同様に従来のハンマー装置に
おいて、通気孔に代えて、吊り軸内に加圧室と背圧室と
に通じる連通孔を設けていることを特徴とする。

【００１２】更に、この種のハンマー装置は土木機械と
しても使用され、筒体のハンマー側に土砂が入らないよ
うに、筒体の先端に受圧板をシールを介して設けられる
が、その場合、ハンマー室は密閉されハンマーの発射時
にその空洞室の空気が圧縮され、ハンマーの発射力を減
衰することになる。従って前記手段−１，−２，
−３に加えて、筒体内の主ピストンよりその上死点側の
大気に通じている空室とハンマーの下死点側の空洞室と
を、吊り軸内に設けた抜き孔を通じて連結することが好
ましい。

【００１３】

【作用】前記手段−１，−２，−３によれば、発
射室の容積が縮小するに従ってその内圧が大気に放出さ
れ、加圧室の圧力とほぼ同様ないしそれ以下となり、ハ
ンマーの保持力が大きく向上される。

【００１４】また手段によれば、ハンマーに通気孔を
明ける必要がなくなり、ハンマーの凸部表面積を必要最
小限にまで縮小することができ、その結果、凸部表面積
と従ピストンの表面積との差を大きくでき、この手段に
よってもハンマーの保持力が大きく向上できるようにな
る。

【００１５】

【実施例】本発明を具体的に図１から図６に示している
が、その構造の大半は従来のハンマー装置と同様である
から、図７の従来装置と同部分を同符号で記しその構造
の説明を省略し、本発明の手段について説明する。但
し、図７に示す装置も同様であるが、筒体１の先端に受
圧板１８を封止シール１９を介して取付け、パイプなど
を土中に埋め込む土木用のものである。

【００１６】図１に示す手段は、筒体１に発射室１６に
通じる通孔２０を内鍔２に寄せて明け、一方、ハンマー
９と受圧板１８間の空洞室２１が密閉室となっているの
で、従ピストン８から吊り軸７内を通じ筒体１内の主ピ
ストン４より上死点側の空室２２に開口する抜き孔２３
を明けたもので、空室２２は大気に通じているものであ
る。しかし、空洞室２１が開放された状態で使用する場
合には、上記抜き孔２３は不用である。また、筒体１内
に内蔵するチェック弁１７も不用である。

【００１７】以上の構造によっても本発明の目的作用を
達成することができるが、発射時にもその圧縮空気が僅
かに大気へ放出しエネルギー損失するため、ハンマー９
が上死点へ復動し発射室１６の空気が圧縮され始める時
点より、その空気を大気へ放出できるように構成するこ
とが望ましい。

【００１８】その手段は図１から図３に示しているよう
に、駆動装置５は単動形シリンダでエアータンク２４を
備え、その行程を位置検出部２５で制御するようになっ
ているが、この位置検出部２５は、駆動装置５のヘッド
２６内に検出部シール２７で形成し且つエアータンク２
４の空気圧で作動する検出シリンダ２８を設け、該シリ
ンダ２８内より筒体１の主ピストン４に当接する検出杆
２９を備え、その中間部は大気に露出し、該中間部に制
御部３０を設けたものである。

【００１９】そこで上記検出シリンダ２８の中間部に設
けた連結孔３１と、前記発射室１６に通じる通孔２０と
をチェック弁３２を介在した配管３３によって連結し、
検出杆２９にその上死点位置で連結孔３１に対向して明
けた受け口３４と、大気に露出する部分に位置して明け
た放出口３５とを結ぶ内孔３６を設けるものである。し
かも、前記検出部シール２７と受け口３４間の距離Ｓ１
が、ハンマー９の凸部１０に有する凸部シール１１の取
付け距離Ｓ０より小となるように配設するのが最も好ま
しい。

【００２０】従って、ハンマー９が発射した以後の上死
点へ復動する際、発射室１６と加圧室３が連通している
から発射室１６内の空気は加圧室３へ流入するが、ハン
マー９の凸部１０が内鍔２内に挿入しその凸部シール１
１部分が内鍔２の内周面に圧接する時点より、発射室１
６と加圧室３とが分離され、発射室１６の空気が圧縮を
始めることになるが、その際検出杆２９の受け口３４が
連結孔３１と対向するから、発射室１６の空気が通孔２
０、配管３３、チェック弁３２、連結孔３１、受け口３
４、内孔３６、放出口３５を通じて大気へ排出するもの
で、この放出により発射室１６内の圧力が加圧室３より
低下し、ハンマー９の保持力が向上し、しかも上死点位
置へ迅速に復帰するものである。

【００２１】図４に示す手段は、発射室１６の空気をハ
ンマー９の下死点側の空洞室２１へ放出するように構成
するもので、ハンマー９の外周面に環状溝３７を設け、
筒体１の内周面に、ハンマー９が上死点位置に在る状態
で環状溝３７より下死点側にハンマー先端シール３８を
設け、またハンマー９が上死点に在る状態で、ハンマー
先端シール３８と環状溝３７間の距離Ｓ２が、凸部シー
ル１１の取付け距離Ｓ０より小となるように配設し、筒
体１の壁内にハンマー９が上死点に位置する状態で、発
射室１６と環状溝３７を連結する排出孔３９を設け、ハ
ンマー９の外周面に環状溝３７と空洞室２１を連結する
凹排溝４０を備えたものである。尚、この場合も、空洞
室２１が密閉室であれば、図４の如く吊り軸７に抜き孔
２３を設ける。

【００２２】次ぎに図５と図６に示す手段は、ハンマー
９の凸部１０の表面積（図中直径Ｄ１で示す）と、従ピ
ストン８の表面積（図中直径Ｄ２で示す）との差を大き
くしてハンマー９の保持力を高めようとするもので、吊
り軸７に加圧室３と背圧室１４とに通じる連通孔４１を
設けたものである。更に、上記構造に加えて、図１ある
いは図４に示す手段を設けても良い。

【００２３】以上のように、吊り軸７に連通孔４１を設
けたものであるから、従来のハンマー９に設けていた通
気孔１２が不用となり、従って凸部１０の直径Ｄ１を小
さくして従ピストン８の直径Ｄ２との差を大きく取れる
ことができ、これによりハンマー９の保持力を向上する
ことができる。

【００２４】尚、前記各手段において、加圧室３に空気
供給源４２から空気を補給するようになっている。

【００２５】

【発明の効果】本発明によるハンマー装置によれば、加
圧室と分離された発射室の空気を大気へ放出するように
なっているため、ハンマーが上死点位置にまで確実に復
動するものであり、復動する時間が大幅に短縮され、サ
イクルタイムを向上することができる。また次ぎの加圧
時に吊り軸が下死点に向かって前進して、ハンマーに背
圧が加えられたその当初の圧は僅かであっても発射室の
気圧が低いため、ハンマーは殆ど上死点位置に保持さ
れ、発射時にはハンマーの加速距離が大きくなり、大き
な衝撃力を得ることができるようになる。

【００２６】更に、従来装置では発射室と加圧室間に介
在するチェック弁は筒体の壁内に設けられていたが、振
動や砂埃によってその機能に障害を与え易く常に点検す
る必要があったが、本装置によれば、上記従来のチェッ
ク弁が不用となることから、ハンマーを作動する圧を高
圧にも低圧にも調節して使用することができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるハンマー装置の代表的な例を示す
断面図である。

【図２】図１のＡ線矢視の断面図である。

【図３】図１のＢ線矢視の断面図である。

【図４】本発明によるハンマー装置の類例を示す断面図
である。

【図５】本発明によるハンマー装置の更に他の類例を示
す断面図である。

【図６】図５のＣ線矢視の断面図である。

【図７】従来のハンマー装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１筒体２内鍔３加圧室４主ピストン５駆動装置６ハンマー室７吊り軸８従ピストン９ハンマー１０凸部１１凸部シール１２通気孔１３挿入孔１４背圧室１５凹溝１６発射室２０通孔２１空洞室２２空室２３抜き孔２９検出杆３１連結孔３４受け口３５放出口３７環状溝３８ハンマー先
端シール３９排出孔４０凹排溝４１連通孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒体（１）内を内鍔（２）により加圧室
（３）とハンマー室（６）とに分離し、加圧室（３）に
は駆動装置（５）により可動する主ピストン（４）を備
え、ハンマー室（６）内にはその内周壁に沿って摺動す
ると共に上死点で内鍔（２）の内周面に凸部シール（１
１）を介して突入するハンマー（９）を備え、主ピスト
ン（４）とハンマー（９）内に設けた従ピストン（８）
とを吊り軸（７）で連結し、従ピストン（８）とハンマ
ー（９）の対向面間にハンマー（９）に明けた通気孔
（１２）で加圧室（３）と通じる背圧室（１４）を設
け、吊り軸（７）の中間部に設けた凹溝（１５）よりハ
ンマー（９）に設けた挿入孔（１３）を通じて加圧室
（３）の圧力を受け込む発射室（１６）を備えているハ
ンマー装置において、発射室（１６）に大気へ通じる通孔（２０）を内鍔
（２）に寄せて設けていることを特徴とするハンマー装
置。
【請求項２】筒体（１）内を内鍔（２）により加圧室
（３）とハンマー室（６）とに分離し、加圧室（３）に
は駆動装置（５）により可動する主ピストン（４）を備
え、ハンマー室（６）内にはその内周壁に沿って摺動す
ると共に上死点で内鍔（２）の内周面に凸部シール（１
１）を介して突入するハンマー（９）を備え、主ピスト
ン（４）とハンマー（９）内に設けた従ピストン（８）
とを吊り軸（７）で連結し、従ピストン（８）とハンマ
ー（９）の対向面間にハンマー（９）に明けた通気孔
（１２）で加圧室（３）と通じる背圧室（１４）を設
け、吊り軸（７）の中間部に設けた凹溝（１５）よりハ
ンマー（９）に設けた挿入孔（１３）を通じて加圧室
（３）の圧力を受け込む発射室（１６）を備えているハ
ンマー装置において、前記駆動装置（５）の行程を制御する検出杆（２９）を
検出シリンダ（２８）の流体圧で主ピストン（４）に押
圧していると共に検出杆（２９）の中間部を大気に露出
して設け、前記発射室（１６）の内鍔（２）に寄せて通
孔（２０）を設け、該通孔（２０）と検出シリンダ（２
８）とをチェック弁（３２）を介して連結すると共に、
検出杆（２９）にその上死点で検出シリンダ（２８）よ
り前記大気に露出する中間部に明けた排出孔（３９）間
に通じる内孔（３６）を設けていることを特徴とするハ
ンマー装置。
【請求項３】筒体（１）内を内鍔（２）により加圧室
（３）とハンマー室（６）とに分離し、加圧室（３）に
は駆動装置（５）により可動する主ピストン（４）を備
え、ハンマー室（６）内にはその内周壁に沿って摺動す
ると共に上死点で内鍔（２）の内周面に凸部シール（１
１）を介して突入するハンマー（９）を備え、主ピスト
ン（４）とハンマー（９）内に設けた従ピストン（８）
とを吊り軸（７）で連結し、従ピストン（８）とハンマ
ー（９）の対向面間にハンマー（９）に明けた通気孔
（１２）で加圧室（３）と通じる背圧室（１４）を設
け、吊り軸（７）の中間部に設けた凹溝（１５）よりハ
ンマー（９）に設けた挿入孔（１３）を通じて加圧室
（３）の圧力を受け込む発射室（１６）を備えているハ
ンマー装置において、ハンマー室（６）内周面にハンマー（９）外周面の下死
点側先端部に当接するハンマー先端シール（３８）を設
け、該シール（３８）より上死点側におけるハンマー
（９）外周面に環状溝（３７）を設け、環状溝（３７）
と発射室（１６）の内鍔（２）に寄せて設けた通孔（２
０）とを連結すると共に、環状溝（３７）にハンマー室
（６）のハンマー（９）で仕切られた空洞室（２１）に
通じる凹排溝（４０）を設けていることを特徴とするハ
ンマー装置。
【請求項４】筒体（１）内の主ピストン（４）よりそ
の上死点側の大気に通じている空室（２２）とハンマー
（９）の下死点側の空洞室（２１）とを、吊り軸（７）
内に設けた抜き孔（２３）を通じて連結していることを
特徴とする請求項１，２または３に記載のハンマー装
置。
【請求項５】筒体（１）内を内鍔（２）により加圧室
（３）とハンマー室（６）とに分離し、加圧室（３）に
は駆動装置（５）により可動する主ピストン（４）を備
え、ハンマー室（６）内にはその内周壁に沿って摺動す
ると共に上死点で内鍔（２）の内周面に凸部シール（１
１）を介して突入するハンマー（９）を備え、主ピスト
ン（４）とハンマー（９）内に設けた従ピストン（８）
とを吊り軸（７）で連結し、従ピストン（８）とハンマ
ー（９）の対向面間にハンマー（９）に明けた通気孔
（１２）で加圧室（３）と通じる背圧室（１４）を設
け、吊り軸（７）の中間部に設けた凹溝（１５）よりハ
ンマー（９）に設けた挿入孔（１３）を通じて加圧室
（３）の圧力を受け込む発射室（１６）を備えているハ
ンマー装置において、吊り軸（７）内に加圧室（３）と背圧室（１４）とに通
じる連通孔（４１）を設けていることを特徴とするハン
マー装置。