JPH0632309Y2 - 油圧ブレーカにおける打撃数変換装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案はコンクリート等を破砕するために適用される
油圧ブレーカにおいて、ピストンの移動ストロークを切
換えて打撃数を変換するための打撃数変換装置に関す
る。

（従来の技術） 従来技術としては例えば特公昭６０−２６９３９号公報
がある。この公報には戻り油路と供給油路とに交互に接
続する方向切換弁と戻りタンクとの間の油路中に流量制
御弁を直列に接続し、ピストンの移動速度を流量制御弁
で調整して打撃回数を設定する装置が開示されている。

（考案が解決しようとする課題） 上記打撃回数設定装置ではショベルカー等の工事用車両
のブームに対しバケット等に変えて取付けられた打撃装
置の打撃数を変更する場合に操縦室内での遠隔操作によ
る打撃数の変更が困難となったり、油圧回路の配管が複
雑となる問題点があった。

本考案は上記問題点を解消することを課題とするもので
ある。

（課題を解決するための手段） 本考案装置は、シリンダ内のピストンの移動方向を転換
させる方向制御弁に形成した変圧室およびシリンダに形
成した主パイロット室に連通された内部流路を有する弁
体と、シリンダに形成した複数個の副パイロット室にそ
れぞれ連通された複数個の連通流路とを備え、前記弁体
を作動させて前記内部流路と前記各連通流路のうちの１
つの連通流路とを連通することによってシリンダ内のピ
ストンの移動ストロークを変更するパイロット弁を設け
るとともに、遠隔位置の戻りタンクに連通された戻りポ
ートと、前記パイロット弁との間には前記弁体を作動さ
せる圧油を供給する作動油流路を形成し、前記戻りポー
トと前記戻りタンクとを連通する戻り管路の途中にはこ
の戻り管路を開閉路して開路時には前記作動油通路内の
油圧を減圧しかつ閉路時には前記作動油通路内の油圧を
増圧して前記弁体を作動させる開閉弁を設けた構成を有
する。

（作用） 上記した構成を有する油圧ブレーカにおける打撃数変換
装置において、前記開閉弁によって戻り管路を開閉路す
ると、作動油通路内の油圧が減圧状態若しくは増圧状態
に切換えられる。作動油通路内の油圧が増圧状態に切換
えられると、パイロット弁の弁体が作動して弁体の内部
流路がパイロット弁の他の連通流路に連通され、ピスト
ンの移動ストロークが切換えられて油圧ブレーカの打撃
数が変換される。

（実施例） 次に、本考案の一実施例を第１図〜第４図にしたがって
説明する。

コンクリート等を破砕するために工事用車両のブームの
先端に装着されて、この車両に装備された油圧源に接続
して使用される油圧ブレーカＢにおいて、油圧ブレーカ
Ｂのシリンダ１の中心部には軸孔１ａが縦設され、この
軸孔１ａには打撃工具２と、この打撃工具２を叩打する
ほぼ円柱状のピストン３とがそれぞれ軸方向への摺動可
能に嵌挿されるとともに、シリンダ１の上端部には窒素
ガスが封入されてピストン３の上端部が突入されたガス
室１ｂが形成されている。

ピストン３の中央部付近にはピストン３の上部３ａおよ
び下部３ｂの外径よりそれぞれ外径が拡大されて等しい
外径をもつ上大径部３ｃと下大径部３ｄとが上下に離隔
して形成され、この両大径部３ｃ，３ｄはシリンダ１の
軸孔１ａの上部に対し段差状に形成されたスライド孔４
内に密嵌されている。ピストン３の上部３ａの外径は下
部３ｂの外径より縮少され、若しくは下部３ｂの外径と
等径となっており、上大径部３ｃの上端にはピストン３
を押下げる油圧を受承する上受圧面５が形成される一
方、下大径部３ｄの下端にはピストン３を押上げる油圧
を受承し、上受圧面５の面積より縮少された面積若しく
は等面積をもつ下受圧面６が形成されている。

シリンダ１のスライド孔４の周面の上下端部には上受圧
面５を加圧する高圧油が送出入される変圧室７と、下受
圧面６を加圧する高圧油が定常的に送入された高圧室８
とがそれぞれ環状に凹設されるとともに、スライド孔４
の周面の中央部付近には下大径部３ｄの移動によって連
通および遮断される低圧室９と主パイロット室１０とが
それぞれ環状に凹設され、さらに、スライド孔４の周面
の下部には主パイロット室１０と高圧室８との間に配設
された第１，第２，第３副パイロット室１１Ａ，１１
Ｂ，１１Ｃがそれぞれ環状に凹設されて上から順に配列
されるとともに、主パイロット室１０と高圧室８との間
でピストン３の下部３ｂの外周面と、スライド孔４の周
面との間隙にはピストン３の下受圧面６の移動動作によ
って開閉および伸縮される高圧油通路１３が形成され
る。

また、シリンダ１には変圧室７に連通された変圧流路１
４と、高圧室８に連通されかつシリンダ１の側面に取着
されたアキュムレータ２０に連通された高圧流路１５
と、低圧室９に連通された低圧流路１６と、主パイロッ
ト室１０に連通されたパイロット流路１７とがシリンダ
１の一側面に取着された方向制御弁２１に対向してそれ
ぞれ形成される一方、主パイロット室１０に連通された
第１切換流路１８Ａと、第１副パイロット室１１Ａに連
通された第２切換流路１８Ｂと、第２副パイロット室１
１Ｂに連通された第３切換流路１８Ｃと、第３副パイロ
ット室１１Ｃに連通された第４切換流路１８Ｄとがシリ
ンダ１の側面に装着されたパイロット弁４０に対向して
それぞれ形成されている。また、シリンダ１の上部付近
には連絡通路１２が軸孔１ａを迂回して形成されてい
る。

ピストン３の移動方向を転換するために設けた方向制御
弁２１において、弁本体２２内に形成されたプランジャ
孔２２ａ内にはプランジャ２３が軸方向へのスライド可
能に嵌挿されるとともに、プランジャ孔２２ａの周面に
は戻りポート２５に低圧流路２６を介して連通された低
圧室２７と、シリンダ１のパイロット流路１７に変圧流
路２８を介して連通された変圧室２９と、戻りポート２
５に連通された低圧室３０と、変圧流路１４に変圧流路
３１を介して連通された変圧室３２と、油圧ポンプ３３
に高圧流路３４を介して連通されかつ高圧流路１５に高
圧流路３５を介して連通された高圧室３６と、低圧流路
１６に低圧流路３７を介して連通されかつ戻りポート２
５に低圧流路３８を介して連通された低圧室３９とが上
から順に形成されている。また、弁本体２２の上部には
シリンダ１の連絡通路１２と戻りポート２５とに連通さ
れた連絡通路１９が形成されている。

一方、プランジャ２３には上中径部２３ｂと、上大径部
２３ｃと、小径部２３ｄと、下大径部２３ｅと、上中径
部２３ｂより外径が若干拡大された下中径部２３ｆとが
上から順に形成され、また、上大径部２３ｃの上端面に
はプランジャ２３を下方へ進動させる変圧室２９内の高
圧油の油圧を受承する上受圧面２３ｇが形成されるとも
に、下大径部２３ｅの下端面にはプランジャ２３を上方
へ退動させる高圧室３６内の高圧油の油圧を受承する下
受圧面２３ｈが形成され、上受圧面２３ｇの面積は下受
圧面２３ｈの面積より拡大されている。

パイロット弁４０は第１切換流路１８Ａと、第２，第
３，第４切換流路１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄとを選択的に
連通若しくは遮断して第１切換流路１８Ａが第２切換流
路１８Ｂ、第３切換流路１８Ｃ、若しくは第４切換流路
１８Ｄに対し選択的に連通した状態および各流路１８
Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄの何れとも連通していない状態とに
切換えることによって方向制御弁２１の作動タイミング
を変更してピストン３の移動ストロークを切換えるため
にシリンダ１に結合されている。パイロット弁４０のハ
ウジング４１にはシリンダ１の第２切換流路１８Ｂに連
通された第１連通流路４２Ａと、第３切換流路１８Ｃに
連通された第２連通流路４２Ｂと、第４切換流路１８Ｄ
に連通された第３連通流路４２Ｃとがそれぞれ９０°離
隔した位置に形成されている。ハウジング４１の中心部
に貫設されたセンタ孔４１ａ内には段付円柱状の可転弁
体４４が回動可能に嵌挿され、この可転弁体４４にはそ
の軸方向に沿って穿設されて第１切換流路１８Ａに連通
された軸孔４５ａと、その半径方向に沿って穿設された
ラジアル孔４５ｂとがＬ形状に連設された可転流路（内
部流路）４５が形成されている。

可転弁体４４の外周部に対しそれぞれ可転弁体４４の半
径方向へのスライド可能に支持されて９０°の回転対称
位置に配設された４つの連動片４３はスプリング４６で
それぞれ外方へ付勢されてハウジング４１に対し可転弁
体４４の外周面に沿って凹設されたガイド孔４１ｂ内へ
突出され、このガイド孔４１ｂの周面に弾接されてい
る。各連動片４３は１つの連動片４３の先端がガイド孔
４１ｂの周面の一部に若干凹設されたロック孔４８に弾
性係合されて可転弁体４４の軸心の回りへの強制的旋回
動作可能に係止されている。

連動片４３を押動して可転弁体４４を９０°づつ回動さ
せるために設けた作動部材４９には摺動部４９ａと、棒
状のロッド４９ｂとが連設され、摺動部４９ａはハウジ
ング４１に対し可転弁体４４の外周面のほぼ接線方向に
沿って形成されたスライド室５０内に対し軸方向へのス
ライド可能に嵌合されてスライド室５０内のスプリング
５１で外方へ付勢される一方、ロッド４９ｂは対向する
連動片４３の先端に向って延出され、作動部材４９の進
退動動作毎に各連動片４３が９０°旋回して可転弁体４
４が９０°回動する。

可転弁体４４をラジアル孔４５ｂがハウジング４１のセ
ンタ孔４１ａの周面で閉塞されるようにＡ方向へ回動し
たときには可転流路４５が遮断されて第１切換流路１８
Ａが閉止され、また、可転弁体４４をラジアル孔４５ｂ
が第１連通流路４２Ａ側へ指向されるようにＢ方向へ回
動したときには回転流路４５が第１連通流路４２Ａに連
通されかつ第１，第２切換流路１８Ａ，１８Ｂが連通さ
れて主パイロット室１０と第１副パイロット室１１Ａと
が連通され、可転弁体４４をラジアル孔４５ｂが第２連
通流路４２Ｂ側へ指向されるようにＣ方向へ回動したと
きには可転流路４５が第２連通流路４２Ｂに連通されか
つ第１切換流路１８Ａと第３切換流路１８Ｃとが連通さ
れて主パイロット室１０と第２副パイロット室１１Ｂと
が連通され、さらに、可転弁体４４をラジアル孔４５ｂ
が第３連通流路４２Ｃ側へ指向されるようにＤ方向へ回
動したときには可転流路４５が第３連通流路４２Ｃに連
通されかつ第１切換流路１８Ａが第４切換流路１８Ｄに
連通されて主パイロット室１０と第３副パイロット室１
１Ｃとが連通される。

ハウジング４１のスライド室５０の外端に連通された連
絡管路５２はシリンダ１の連絡通路１２に接続され、両
連絡通路１２，１９と連絡管路５２とが直列に接続され
て形成された作動油通路５３は方向制御弁２１の戻りポ
ート２５とパイロット弁４０のスライド室５０とを連通
し、作動部材４９を進退動制御する圧油が作動油通路５
３を通じてパイロット弁４０へ供給される。

方向制御弁２１の戻りポート２５と、遠隔位置の戻りタ
ンク２４とを連通するために配管された戻り管路５５の
途中にはこの戻り管路５５を開閉路する開閉弁（本例で
は２ポート２位置の方向切換弁）５６が接続され、この
開閉弁５６は例えば車両の操縦室内で手動操作によって
スイッチをオンオフする等の遠隔操作によってオープン
状態とクローズド状態とに切換られる。

開閉弁５６をオープン状態に保持して戻り管路５５を開
路したときには方向制御弁２１内の排油が戻りポート２
５および戻り管路５５を通じて戻りタンク２４内へ送出
され、ピストン３の定常的進退動動作が反復される。一
方、開閉弁５６をクローズド状態に切換えて戻り管路５
５を閉路したときには戻りポート２５に連通された各流
路内の圧油の戻りタンク２４内への送出が阻止されてこ
の各流路内が増圧されるため、作動油通路５３内が増圧
され、パイロット弁４０の作動部材４９が作動油通路５
３内の圧油で押圧されて進動し、連動片４３が押動され
て可転弁体４４が９０°回動し、パイロット弁４０内の
圧油の流れ方向が切換えられる。

続いて、上記した実施例の作用と効果を説明する。

さて、第１図に示すように、ピストン３が上昇端へ退動
しかつ方向制御弁２１のプランジャ２３が下降端へ進動
した状態では高圧油が高圧流路３４、高圧室３６、高圧
流路３５、高圧流路１５を通じてシリンダ１の高圧室８
内へ送入されるとともに、高圧室３６、変圧室３２、変
圧流路３１、変圧流路１４を通じてシリンダ１の変圧室
７内へ送入され、上受圧面５と、下受圧面６との面積差
とガス室１ｂ内のガス圧とによってピストン３が下方へ
進動して打撃工具２を叩打する。

ピストン３が下降端へ進動すると、シリンダ１の主パイ
ロット室１０が低圧室９に連通されるため、主パイロッ
ト室１０内および方向制御弁２１の変圧室２９内が減圧
され、プランジャ２３の下受圧面２３ｈが高圧室３６内
の高圧油で押上げられてプランジャ２３が上方へ退動す
る。

プランジャ２３が上昇端へ退動すると、方向制御弁２１
の変圧室３２が低圧室３０に連通されるため、変圧室３
２およびシリンダ１の変圧室７内が減圧され、ピストン
３が下受圧面６を押上げる高圧室８内の高圧油で退動を
開始する。

このとき、パイロット弁４０の可転弁体４４を中立位置
へ回動して第１切換流路１８Ａが閉止した状態で保持し
た場合には（第５図参照）ピストン３の下受圧面６が主
パイロット室１０内へ変位した時点で、高圧室８内の高
圧油が前記高圧油通路１３を通じて主パイロット室１０
内へ流入し、さらに、パイロット流路１７、変圧流路２
８を通じて方向制御弁２１の変圧室２９内へ流入し、プ
ランジャ２３が上受圧面２３ｇを押下げる変圧室２９内
の高圧油で下方へ進動を開始して進動端へ移動する。従
って、この場合にはピストン３の下受圧面６が高圧室８
と主パイロット室１０との間を往復移動し、下受圧面６
が主パイロット室１０内へ変位した時点がピストン３の
退動端となって、ピストン３は下受面６が移動する最長
移動ストローク１で反復進退動する。

また、作動部材４９を作動して可転弁体４４を回動し、
第１切換流路１８Ａと第２切換流路１８Ｂとが連通され
た状態に切換えると、進動端から退動を開始したピスト
ン３の下受圧面６が第１副パイロット室１１Ａ内へ変位
した時点で高圧室８内の高圧油が高圧油通路１３を通じ
て第１副パイロット室１１Ａ内へ流入し、さらに、第２
切換流路１８Ｂ、可転流路４５、第１切換流路１８Ａを
通じて主パイロット室１０内へ流入し、高圧油が切換弁
２１の変圧室２９内へ流入し、プランジャ２３が下方へ
進動を開始して進動端へ移動する。従って、この場合に
はピストン３の下受圧面６が高圧室８と第１副パイロッ
ト室１１Ａとの間を往復移動し、下受圧面６が第１副パ
イロット室１１Ａ内へ変位した時点がピストン３の退動
端となってピストン３は下受圧面６が移動する中間移動
ストローク２で反復進退動する。

さらに、可転弁体４４を作動部材４９で回動して第１切
換流路１８Ａと第３切換流路１８Ｃとが連通された状態
に切換えると、進動端から退動を開始したピストン３の
下受圧面６が第２副パイロット室１１Ｂ内へ変位した時
点で高圧室８内の高圧油が高圧油通路１３を通じて第２
副パイロット室１１Ｂ内へ流入し、さらに、第３切換流
路１８Ｃ、可転流路４５、第１切換流路１８Ａを通じて
主パイロット室１０内へ流入し、方向制御弁２１の変圧
室２９内が高圧となってプランジャ２３が変圧室２９内
の高圧油で押下げられて進動を開始し進動端へ移動す
る。従って、この場合にはピストン３の下受圧面６が高
圧室８と第２副パイロット室１１Ｂとの間を往復移動
し、下受圧面６が第２副パイロット室１１Ｂ内へ変位し
た時点がピストン３の退動端となってピストン３は下受
圧面６が移動する中間移動ストローク３で反復進退動
する。

さらに、可転弁体４４を作動部材４９で回動して第１切
換流路１８Ａと第４切換流路１８Ｄとが連通された状態
に切換えると、進動端から退動を開始したピストン３の
下受圧面６が第３副パイロット室１１Ｃ内へ変位した時
点で高圧室８内の高圧油が高圧油通路１３を通じて第３
副パイロット室１１Ｃ内へ流入し、さらに、第４切換流
路１８Ｄ、可転流路４５、第１切換流路１８Ａを通じて
主パイロット室１０内へ流入し、方向制御弁２１の変圧
室２９内が高圧となってプランジャ２３が変圧室２９内
の高圧油で押下げられて進動を開始し進動端へ移動す
る。従って、この場合にはピストン３の下受圧面６が高
圧室８と第３副パイロット室１１Ｃとの間を往復移動
し、下受圧面６が第３副パイロット室１１Ｃ内へ変位し
た時点がピストン３の退動端となってピストン３は下受
圧面６が移動する中間移動ストローク４で反復進退動
する。

そして、開閉弁５６をスイッチのオンオフ操作等によっ
て作動制御して作動油通路５３内の油圧を増減し、作動
部材４０によって可転弁体４４を回動制御してピストン
３の移動ストロークを４段階に変更することができる。

従って、戻り管路５５の途中に開閉弁５６を接続した簡
単な油圧回路によってピストン３の移動ストロークを容
易かつ的確に変更することができ、打撃数を変換するた
めの油圧回路を簡略化しうるとともに、ピストンの打撃
数を変換するための操作を操縦室内等での遠隔操作によ
って的確に遂行しうる効果がある。

なお、シリンダ１の連絡通路１２に連通された戻りポー
ト２５をシリンダ１の上端付近に設けてこの戻りポート
２５と戻りタンク２４とを戻り管路によって連通し、作
動油通路５３を連絡通路１２と連絡管路５２とによって
形成するようにしてもよい。

また、戻りポート２５と開閉弁５６との間の戻り管路５
５に圧力スイッチ若しくは圧力センサを接続し、また、
パイロット弁４０の可転弁体４４を回動するための電磁
ソレノイドを作動部材４９に変えて設け、前記圧力スイ
ッチ若しくは圧力センサの出力信号によって前記電磁ソ
レノイドを作動制御するようにしてもよい。

（考案の効果） 本考案は上記のように構成したので、簡単な油圧回路に
よって打撃数を容易かつ的確に変換しうるとともに、打
撃数の変更操作を遠隔操作によって的確に遂行しうる効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図はピスト
ンの進動開始時の状態を示す油圧ブレーカの縦断面図、
第２図はピストンの退動開始時の状態を示す油圧ブレー
カの縦断面図、第３図は方向制御弁の拡大縦断面図、第
４図はパイロット弁の拡大縦断面図、第５図は第４図の
Ｘ１−Ｘ１線断面図、第６図は同じくＸ２−Ｘ２線断面
図である。 １……シリンダ ３……ピストン ２１……方向制御弁 ２５……戻りポート ４０……パイロット弁 ５３……作動油通路 ５５……戻り管路 ５６……開閉弁 Ｂ……油圧ブレーカ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ内のピストンの移動方向を転換さ
   せる方向制御弁に形成した変圧室およびシリンダに形成
   した主パイロット室に連通された内部流路を有する弁体
   と、シリンダに形成した複数個の副パイロット室にそれ
   ぞれ連通された複数個の連通流路とを備え、前記弁体を
   作動させて前記内部流路と前記各連通流路のうちの１つ
   の連通流路とを連通することによってシリンダ内のピス
   トンの移動ストロークを変更するパイロット弁を設ける
   とともに、遠隔位置の戻りタンクに連通された戻りポー
   トと、前記パイロット弁との間には前記弁体を作動させ
   る圧油を供給する作動油流路を形成し、前記戻りポート
   と前記戻りタンクとを連通する戻り管路の途中にはこの
   戻り管路を開閉路して開路時には前記作動油通路内の油
   圧を減圧しかつ閉路時には前記作動油通路内の油圧を増
   圧して前記弁体を作動させる開閉弁を設けたことを特徴
   とする油圧ブレーカにおける打撃数変換装置。