JPH0683968B2 - 油圧ブレーカ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、打撃ピストンを有する油圧ブレーカに関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来、油圧ブレーカにおいては、圧力脈動防止のため、
ブレーカ本体又は配管中にアキュムレータを設けるのが
一般的であった。

しかし、アキュムレータでは、ゴム袋破損等の不具合が
生じることを免れることができず、ブレーカのランニン
グコストが上昇するという問題があった。

近年、中、小型油圧ブレーカでは、圧力脈動を可成り低
減することが可能となり、アキュムレータを設けること
を省略したものが出現している。特に低圧流路のアキュ
ムレータを省略したものが近年主流となってきている。

しかしながら、打撃ピストンがチゼルを打撃した後に急
速に反発上昇することは避けられないため、高圧を常時
受けている打撃ピストンの受圧面積が小なる部分に作用
する第１圧力室は急激に減圧状態となり、又コントロー
ルバルブにより切換えられて交番的に高圧と低圧を受け
ている打撃ピストンの受圧面積が大なる部分に作用する
第２圧力室は急激な昇圧状態となることが避けられな
い。

従来は急激に昇圧する第２圧力室の圧油はそのまま戻り
回路に排出されていたので、このチゼル打撃後の圧力脈
動に耐え得るようにホース等配管上の配慮が必要であっ
た。急激に圧力低下する第１圧力室に接続される配管に
高圧アキュムレータが設けてある場合には、第１圧力室
の圧力変化が急激であるため、アキュムレータに不具合
を生じる要因となっていた。又第１圧力室の急激な圧力
変化が圧力脈動発生の要因となっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記の従来の問題点を解消し、打撃ピストン
の反発上昇に際しても２つの圧力室に圧力変動を生じる
ことなくブレーカの破砕能力を向上させることが可能な
油圧ブレーカを提供することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の課題を、油圧ブレーカの打撃ピストン
の受圧面積の大なる第２受圧面に圧力を作用する第２圧
力室と受圧面積の小なる第１受圧面に圧力を作用する第
１圧力室とをブースタバルブを介して接続し、打撃後の
打撃ピストンの反発動に応じて第２圧力室の圧力油をブ
ースタバルブに排出して第２圧力室の圧力上昇を吸収
し、その際ブースタバルブにより圧力油を第１圧力室に
供給して第１圧力室の圧力低下を補償することを特徴と
する油圧ブレーカにより達成した。

〔作用〕

本発明により、第１圧力室に常時高圧が作用し、打撃ピ
ストンをチゼルから離れた位置に移動する習性を与え、
第２圧力室にコントロールバルブにより交番的に高圧源
と低圧源を切換接続し、高圧作用時に受圧面積差により
打撃ピストンをチゼルに向けて打撃動し、低圧作用時に
打撃ピストンを戻し動しチゼルに対する打撃をくり返す
油圧ブレーカにおいて、打撃後の反発動する打撃ピスト
ンにより昇圧しようとする第２圧力室の圧力油はブース
タバルブに排出されて圧力を吸収され第２圧力室の圧力
上昇が回避される。同時に第２圧力室よりの圧力油によ
りブースタバルブにおいて昇圧した圧力油が第１圧力室
に供給され、第１圧力室の急激な圧力低下を解消する。

〔実施例〕

本発明の詳細を図に示す実施例に基づいて説明する。

第１図において、油圧ブレーカ本体１に打撃ピストン２
が往復動可能に摺動案内されている。打撃ピストン２の
図における下方への打撃動に際してチゼル３を打撃す
る。

打撃ピストン２は受圧面積の小なる第１受圧面A1と受圧
面積の大なる第２受圧面A2の２つの面積の異なる受圧面
を有する。

油圧ブレーカ本体１には第１受圧面A2に圧力を作用する
圧力油を収容する第１圧力室４と、第２受圧面A2に圧力
を作用する圧力油を収容する第２圧力室５とが形成され
る。第１圧力室４には高圧源６が管路７により接続さ
れ、第２圧力室５には管路８によりコントロールバルブ
９が接続される。

コントロールバルブ９は高圧源６と低圧源10とを第２圧
力室５に交番的に切換接続可能に形成される。第１図の
例ではコントロールバルブ９はバルブ本体11とバルブ本
体11に摺動案内されるコントロールピストン12とを有す
る。コントロールピストン12は軸線方向の貫通穴13を内
部に有し、外周面には受圧面積の異なる３つの受圧面と
して第１段部14、第２段部15、第３段部16とが形成され
る。バルブ本体11には第１段部14に圧力を作用する第１
室17と、第２段部15に圧力を作用する第２室18と、第３
段部に圧力を作用する第３室19とコントロールピストン
12の一端部に面して形成され前記管路８により第２圧力
室５に接続される第４室20と、コントロールピストン12
の反対端に面して形成される第５室21と、該第５室21に
コントロールピストン12の動きに応じて連通可能な第６
室22とが形成される。

油圧ブレーカ本体１には、コントロールバルブ９と接続
されて打撃ピストン２の移動ストロークを制御するため
に第１溝23と、該第１溝23に対して所定の間隔で第２溝
24とが形成され、打撃ピストン２の動きに応じて打撃ピ
ストン２に形成された小径中間部25により第１溝23と第
２溝24とが連通可能になる。

第１圧力室４と第２圧力室５との間をブースタバルブ26
を介して接続される。第１図の例では管路８及びコント
ロールバルブ９のコントロールピストン12内の貫通穴13
及び管路27を通して第２圧力室５とブースタバルブ26が
接続され、第１圧力室４とブースタバルブ26とは管路28
により直接接続されている。

ブースタバルブ26は本体29と該本体29に摺動案内される
バルブピストン30とを有する。本体29には管路27により
第２圧力室５と接続される第１バルブ室31と、バルブピ
ストン30により第１バルブ室31と隔離される第２バルブ
室32と、第１圧力室４に管路28により接続され第１バル
ブ室31及び第２バルブ室32と隔離されバルブピストン30
の小径ピストン部30aが摺動するピストン室33とが形成
され、ピストン室33には低圧源10と管路34により接続さ
れる低圧室35が形成される。低圧室35はバルブピストン
30の動きに応じて小径部30aによりピストン室33と連通
及び遮断の切換が可能である。

油圧ブレーカの作動を説明すると、第１圧力室４には常
時高圧が作用しており、第１図の状態では第２圧力室５
には低圧が作用している。すなわち、コントロールバル
ブ９の第２室18が管路37により管路34を介して低圧源10
と接続され、コントロールピストン12に形成された横穴
42が第２室18に連通しているため、第２圧力室５は第４
室20、貫通穴13、横穴42を介して第２室18の低圧が作用
する。このときブースタバルブ26の第１バルブ室31には
貫通穴13、管路27を通して低圧が作用し、第２バルブ室
32には、コントロールバルブ９の第２室18と管路38によ
り接続される第２溝24が中間室25により第１溝23と連通
し、第１溝23が管路40により第２バルブ室32と接続され
ているので低圧が作用している。又バルブピストン30に
おける、その他の受圧面にも同圧である低圧が作用して
おりバルブピストン30のピストン室33側端面には適当な
力のバネ49が作用しているためバルブピストン30は図の
位置に保持される。

コントロールバルブ９の第１室17は管路36により管路７
を介して高圧源６と接続され、第３室19は管路39により
油圧ブレーカ本体１の第１室23に接続されるため低圧源
10に連通しており、圧力差によりコントロールピストン
12は第１図の位置に保持される。

上記の如く第１圧力室４が高圧を受け、第２圧力室５が
低圧を受けるので打撃ピストン２は図における上方への
戻り動をする。

打撃ピストン２が第１図に示す状態のストローク端位置
からストロークＳを越えて戻り動すると、第１受圧面A1
が第１溝23内に位置し、第１溝23と第１圧力室４とが連
通する状態になり、第１溝23及びコントロールバルブ９
の第３室19並びにブースタバルブ26の第２バルブ室32は
高圧が作用する状態に変化する。この圧力変化により、
コントロールバルブ９のコントロールピストン12は、第
１段部14と第３段部16が共に高圧の作用を受けるが受圧
面積差があるため、図の上方への移動を始める。ブース
タバルブ26は変化を生じない。

コントロールピストン12の移動により管路41により常時
高圧源６と接続されている第６室22が第５室21と連通
し、更にはコントロールピストン12内部の貫通穴13と連
通し、油圧ブレーカ本体１の第２室５に高圧が作用し、
同時にブースタバルブ26の第１バルブ室31にも高圧が作
用する。この圧力変化により打撃ピストン２は第１受圧
面A1と第２受圧面A2の受圧面積差により図の下方への打
撃動を始める。尚ブースタバルブ26では受圧面積差によ
り現状維持となる。

打撃ピストン２がチゼル３を打撃する直前に、中間部25
により第１溝23と第２溝24とが連通すると、コントロー
ルバルブ９の第２室15と第３室19とが連通し、第３室19
が低圧に変わる。この圧力変化によりコントロールピス
トン12は図の下方へ図に示す初期状態に向かって戻り移
動し、ブースタバルブ26では第２バルブ室32が低圧にな
りバネ49の作用に抗してバルブピストン30は図の左側へ
移動を始める。

その間打撃ピストン２はチゼル３を打撃し反発動をして
図の上方へ戻り移動し、第２室５の圧力を急激に上昇
し、第１室４の圧力を急激に減少しようとする。しかし
第２圧力室５はブースタバルブ26の第１バルブ室31に接
続されており、打撃ピストンの反発戻り動に応じて第２
圧力室５の圧力油はブースタバルブ26に移動し、この圧
力油によりバルブピストン30は更に移動する。ブースタ
バルブ26のピストン室33と低圧室35が小径ピストン30a
により遮断される直前にバルブピストン30の第１バルブ
室31側端部は本体29のクッション室43から離脱し、バル
ブピストン30を押す力は一層大となりそのままバルブピ
ストン30は移動を続け、低圧室35と遮断されたピストン
室33の圧力油を圧縮し、昇圧した油を逆止弁44を通して
第１圧力室４に供給する。これにより打撃ピストン２の
反発動により圧力が低下しようとする第１圧力室４はブ
ースタバルブ26により圧力油を供給されて圧力低下が防
止される。

コントロールピストン12の移動により横穴42が第２室18
に連通すると、第２圧力室５が低圧源10への回路につな
がり、第２圧力室５の昇圧した油の圧力は徐々に低下す
る。その際第１バルブ室31の圧力も徐々に低下するが、
バルブピストン30の両端の受圧面積差は十分大きくして
あるため、バルブピストン30の運動は持続する。

打撃ピストンの反発動時の昇圧する第２圧力室５の油を
ブースタバルブ26が吸収し、その際バルブピストン30に
より昇圧された圧力油を第１圧力室４に供給し、第１圧
力室４と第２圧力室５の圧力脈動の発生を防止する。

打撃ピストン２の戻り動後の作動は上記と同様であり、
ストロークＳを越えて、打撃ピストン２が移動するが、
それまでにバルブピストン30はバネ49により図に示す初
期状態に戻り、以下上記と同様にして作動が繰り返され
る。

ブースタバルブは第１図の例に対して第２図に示す如く
変形することもできる。第２図に示すブースタバルブ2
6′は第１図に示すブースタバルブ26に対して、バルブ
ピストン30′の細穴45′が貫通穴とされず途中横穴46に
よりバルブピストン30′の周面に開口され、バルブピス
トン30′が図に示す初期状態にあるとき、横穴46が連通
可能であり、低圧源10に接続された第３バルブ室47が形
成され、第１図の例の低圧室35が管路48により高圧源６
に接続される高圧室35′に変形されたことと、逆止弁44
に代えて固定絞り付逆止弁44′を設けたこと、及びバネ
49が不要になったこととが変形され、他の部分は同じで
ある。同じ部分には同一符号を付して説明を省略する。
ピストン室33には常時高圧油が供給されているので第１
圧力室への高圧油供給がより確実に行われる。

〔効果〕

本発明により油圧ブレーカの第１圧力室と第２圧力室の
間をブースタバルブにより接続するという簡単な構成に
より打撃ピストンの反発動時の圧力の急激な変化を防止
することができた。

ブースタバルブは第２圧力室の圧油を吸収するチャンバ
ーとして及び第１圧力室に圧力油を供給するピストンポ
ンプとして作動する。従って第２圧力室の圧力上昇を抑
制し、第１圧力室の圧力低下を防ぐことができ、打撃ピ
ストンの上昇速度が増大し打撃回数を増やすことが可能
となった。又排出される油の圧力は十分減圧されてお
り、脈動や油温上昇を防止することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る油圧ブレーカの断面図、第２図は
ブースタバルブの変形例の断面図である。 ２……打撃ピストン、３……チゼル ４……第１圧力室、５……第２圧力室 ６……高圧源 ９……コントロールバルブ 10……低圧源、26……ブースタバルブ 30……バルブピストン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】面積の異なる２つの受圧面を有しチゼルを
   打撃する打撃ピストンと、該打撃ピストンの面積の小な
   る第１受圧面に油圧を作用する第１圧力室と、面積の大
   なる第２受圧面に油圧を作用する第２圧力室とを有し、
   前記第１圧力室には常時高圧回路を接続し、前記第２圧
   力室にはコントロールバルブを介して高圧回路と低圧回
   路を交番的に切換接続する油圧ブレーカーにおいて、 前記第１圧力室と前記第２圧力室とをブースタバルブを
   介して接続し、前記打撃ピストンの打撃後の反発動に応
   じて第２圧力室の圧力油を前記ブースタバルブに排出し
   て、該ブースタバルブにより圧力油を第１圧力室に供給
   することを特徴とする油圧ブレーカ。